数百万颗爆炸的恒星，或将揭开暗能量的神秘面纱

发表于《自然·天文学》的研究提出了一种名为CIGaRS（Cosmological Inference from Galaxy and Supernova data）的新框架，旨在更高效、更准确地利用Ia型超新星测量宇宙距离。Ia型超新星由白矮星爆炸产生，因其亮度几乎一致，被天文学家称为“标准烛光”——通过比较其真实亮度与观测亮度，即可推算距离。这类超新星曾助力发现宇宙加速膨胀，并由此引出暗能量这一核心物理难题。但现实中，不同超新星并非完全相同：它们所处的宿主星系（如年龄、质量）会影响观测亮度，而传统校正方法较简单，限制了测距精度。CIGaRS突破性地将超新星本身、宿主星系性质、星际尘埃消光、宇宙历史中的爆发率变化、乃至宇宙整体膨胀等多重因素纳入一个统一的物理-统计模型，避免分项处理导致的遗漏关联。研究团队采用“基于模拟的推理”技术：先用物理模型生成大量虚拟宇宙，再用神经网络（人工智能）学习模拟图像与真实物理参数间的对应关系；训练完成后，系统能直接从真实图像中反推最可能的宇宙参数。该方法仅凭多波段成像数据（无需光谱），就能以媲美光谱法的精度测定星系红移（即距离和回溯时间），这对即将开展的维拉·鲁宾天文台十年巡天至关重要——它预计发现数百万颗超新星，但仅有约1%能获得光谱观测。CIGaRS不仅提升暗能量研究精度（预计比传统方法高4倍），还能反推超新星前身星系统的演化特征，例如不同星系中恒星年龄如何影响超新星爆发率，从而深入探索Ia型超新星的起源之谜。