这类超新星被称为1a型超新星,它们达到质量临界值时就会被引爆,爆炸的亮度非常相似,是天文学家观测宇宙的指路明灯。只需测量这类超新星爆发时的亮度,就能估算它们和地球相距多远。我们知道,光波在膨胀的空间中会被拉伸,所以天文学家根据红移便能直接丈量宇宙的膨胀。
1989年,施密特在哈佛大学攻读博士期间,便根据超新星的距离计算出了宇宙膨胀的即时速度。在此期间,里斯是低他三个年级的师弟,由同一导师罗伯特·科什纳指导。
里斯同样是在小时候就深深爱上了科学。他渴望亲自做充满危险的实验,这令他父母非常担心。六岁时,里斯把蚯蚓切成两段,并观察它们是否还能继续爬动(蚯蚓真的没有停止扭动)。不久之后,里斯又对电产生了好奇,他在两个家用插座接口之间插了一条金属片。“我把家里的电路弄坏了,不过我从中学到了什么是短路。”里斯大笑道。
利用1a型超新星探测宇宙膨胀的想法在施密特和里斯相遇后愈发强烈,他俩也因此迅速同波尔马特成为竞争对手。波尔马特当时已经确认了7颗1a型超新星,它们的距离都比先前科学家看到的远10倍。由于遥远天体的光到达地球需要时间,你的目光越深入苍穹,展现在你眼前的宇宙历史就越丰富。
为这些遥远的超新星精确定位,有助于揭示宇宙在过去膨胀得有多快。波尔马特说:“如果宇宙曾快速膨胀,遥远超新星的红移就会比邻近的超新星更显著。另一方面,如果宇宙在以较慢的速率膨胀,遥远超新星的红移则不会那么明显。”通过比较遥远和邻近的“恒星尸体”的红移,还可能测得宇宙膨胀的速率是否曾发生改变。“这是一种很直接的测量方法,而其他人居然都没用过,当时我就震惊了。”波尔马特回忆道。