一颗超新星,被看到好几次
大质量星系团会弯曲其后方遥远天体发出的光。这种引力透镜可以把同一个遥远天体显示好几次——而且由于每个像所走的路径长度不同,这些像不会同时到达。如果背景天体是一颗正在爆发的恒星,就可以测量其各个像之间的时间延迟。将这一延迟与星系团的质量模型结合,就能得出哈勃常数,即宇宙的膨胀速率,而且独立于通常的距离阶梯。
目前已知的这类重复出现的超新星屈指可数,其中最远的一颗位于红移1.95,正在等待一个预言中的未来像。多伦多大学的Seiji Fujimoto和66位同事报告的这颗新超新星,几乎把这一红移翻了一番。
一个原本不存在的光点
VENUS巡天项目利用詹姆斯·韦布空间望远镜反复拍摄起透镜作用的星系团。2026年7月3日,它用十个滤光片观测了星系团RXC J0018.5+1626。一个很红的小点源出现了,而它在2024年12月15日拍摄的韦布图像以及更早的哈勃图像中都不存在。在此期间,有什么东西爆发了。
团队获得了台长特批的韦布额外观测时间。2026年8月17日,第二组图像和一条深度光谱随之而来。

发现时的星系团。方括号标出SN Helios;虚线圆圈显示预测的下一个像的位置,将在2至6年后出现。右:2024年12月什么也没有,2026年7月出现超新星,8月已经变暗。——图1,Fujimoto等(2026),arXiv:2609.30440。
氢的指纹
光谱显示出一条很强、很宽的氢α谱线,宽约每秒7900公里,在其蓝端有一个凹陷——这是膨胀云的经典“天鹅座P型”(P-Cygni)轮廓。氢β和氦的谱线也呈现同样的模式。结论是:这是一颗II型超新星,即一颗保留了氢包层的大质量恒星的核心坍缩,位于红移3.34处。它的外层正以每秒7000至9000公里的速度膨胀。
与近邻超新星的比较表明,这条光谱是在亮度峰值后27.5 ± 2.8天拍摄的(以恒星自身的时间计)。最相似的是SN 2013ej,一次快速衰减的事件。
2028—2032年之约
五个相互独立的星系团质量模型一致认为,这颗超新星有多个像。它们给出的已观测像的放大倍数在5.3至25.1之间;团队采用了约11倍。下一个像应在发现后2至6年出现——即2028年至2032年间——而且在所有模型中位置几乎相同。有些模型甚至认为,几十年前曾出现过一个更早的像。
SN Helios是第一颗经确认、位于红移2以上、且未来像将在可测量时间尺度内出现的多重成像超新星。在宇宙历史上,它的爆发比此前同类纪录保持者早了14亿年。一旦计划中的凯克望远镜光谱观测把星系团模型确定下来,作者希望能像此前的透镜超新星那样,以2%至4%的精度测量哈勃常数。
暗到看不见的宿主星系
在爆发位置看不到任何星系——无论是在深度红外图像中、在发射线中,还是在ALMA的毫米波段中。经放大倍数校正后,宿主星系的绝对紫外星等必须暗于约−13等,比此类超新星任何已知的宿主星系都暗。这支持了一种观点:微小的星系每形成一颗恒星,会产生更多此类爆发。
红移16的冒牌货
最初的颜色讲述了一个截然不同的故事。2微米以下的陡然下降、没有宿主星系、在所有更红的波段都有探测,看起来像是一个红移约16的星系的特征——团队起初也把它当作一个有希望的候选体。三条线索在一天之内推翻了这一判断:在“脱落”(dropout)波段有微弱信号,两个相邻滤光片之间的颜色平坦,而最重要的是,这个源在2024年时并不存在。
为了说明这种伪装有多么逼真,作者把流量除以放大倍数,再用星系模型拟合:结果是红移15.8,且红移大于10的概率超过99.99%。这颗超新星的真实光谱表明,其光谱中的一个台阶加上氢谱线,是如何模仿出一个非常遥远的星系的。

如果没有透镜和后续观测,SN Helios会被当作一个红移15.8的星系。——图6,Fujimoto等(2026),arXiv:2609.30440。
给猎手们的模板
深度达到30至31星等的巡天,正是这类冒牌货亮到足以被探测到、又被信心十足地错误分类的地方。在仅仅一个星系团后方就找到一个,说明大范围的无透镜搜索会遇到更多。团队把这条光谱作为模板公开发布,以便星系猎手们筛查他们的候选体。韦布的第三次观测已安排在2026年底,以便在倒计时走向这颗超新星下一次出现的同时,继续追踪它的光变曲线。
