在浩瀚的宇宙中，一颗被赋予“希望”之名的超新星，正引领天文学家探索宇宙膨胀率的奥秘。这颗超新星的发现，为理解宇宙不断变化的步伐提供了新的视角。
借助詹姆斯·韦伯太空望远镜的敏锐目光，科学家们观测到了一颗在引力作用下运行的超新星。这幅画面，由美国国家航空和宇宙航行局、欧洲航天局、加拿大标准协会以及太空望远镜科学研究所共同呈现，展现了宇宙深处的壮丽景象。B·弗莱（亚利桑那公立大学）、R·温得霍斯特（亚利桑那州立大学）、S·柯文（亚利桑那州立大学）、J·珍妮特（佩斯的西澳大利亚大学）以及J·萨默斯（亚利桑那州立大学）等学者参与了此次观测。
长久以来，哈勃张力一直是天文学界的一大难题。科学家们对于宇宙膨胀速度的测量存在分歧，一部分科学家倾向于从近处的宇宙开始测量，追溯至更早时期；而另一部分则选择从遥远的宇宙着手，向上推算。遗憾的是，这两种方法得出的结果并不一致。正是为了解决这一难题，詹姆斯·韦伯空间望远镜应运而生。
“这颗被命名为‘希望’的超新星，给予了我们更好地理解宇宙膨胀率的希望。”学术团队负责人、亚利桑那大学研究员弗莱在一份声明中说道。当弗莱及其全球科学家团队利用詹姆斯·韦伯空间望远镜观测一个遥远而密集的星系团时，他们意外发现了三个奇异的光点。这些光点在哈勃太空望远镜2015年拍摄的同一星团PLCK G165.7+67.0（简称G165）中并未出现。
“我们不禁提出疑问：这三个之前不存在的光点究竟是什么？难道是一颗超新星吗？”弗莱回忆道。初步分析证实，这些光点确实源自一颗正在爆炸的恒星，且这颗恒星具有罕见的特性。G165星系周围的区域因正处于恒星爆发期而被选为PEARLS项目的研究对象，这里每年能孕育出相当于300个太阳质量的恒星，高恒星形成率与超新星爆炸的高发率紧密相关。
“希望”超新星属于Ia型超新星，这类超新星通常发生在包含一颗主序星和一颗已耗尽核聚变燃料并变成白矮星的恒星系统的双星中。当两颗恒星距离足够近时，白矮星会像宇宙吸血鬼一样从活着的恒星中吸取物质，直至引发一场热核爆炸。由于Ia型超新星的闪光非常均匀，它们成为了天文学家测量宇宙距离的理想工具，被誉为“标准蜡烛”。
观测Ia型超新星是获取哈勃常数值的一种方法。科学家们通过测量这些超新星与地球的距离、它们之间的距离以及后退速度，来推算宇宙的膨胀率。然而，另一种主要技术——通过观察遥远的宇宙来推算膨胀速度——却得出了不同的结果。而“希望”超新星有望为这两种技术之间架起桥梁。
引力透镜效应在解决这一难题中发挥了关键作用。这一效应由阿尔伯特·爱因斯坦在广义相对论中预测，它描述了有质量的物体会引起时空扭曲，从而产生引力。当光线穿过一个具有强烈扭曲影响的物体（即引力透镜）时，其路径会发生弯曲。这就意味着，来自同一物体的光线可能经过不同长度和程度的弯曲路径，以不同的时间到达观测者。
在“希望”超新星的观测中，透镜效应由位于超新星和观测者之间的星系团产生，将超新星的光弯曲成多个图像。弗莱形象地比喻道：“这就像三面梳妆镜会呈现一个人坐在它前面的三张不同的照片一样。”在G165的詹姆斯·韦伯空间望远镜图像中，这种反射效应得到了证实，中间的超新星图像相对于其他两个图像呈现出翻转的状态。
研究小组利用詹姆斯·韦伯空间望远镜和一些地面仪器对“希望”超新星进行了跟踪观测。他们确认了这颗超新星位于透镜星团G165后面的一个背景星系上，其发出的光已在宇宙中传播了103亿年。这意味着，这颗白矮星在宇宙大爆炸后仅35亿年就发生了爆炸。
通过分析超新星的光谱演变，研究小组进行了另一次时间延迟测量，并证实了“希望”超新星的Ia型性质。作为迄今为止观测到的最遥远的Ia型超新星之一，“希望”超新星所提供的哈勃常数值与当地宇宙中其他标准蜡烛的测量值相对应，但与早期宇宙中其他物体的测量结果存在差异。
