當前位置: 華文世界 > 科學

宇宙的哈哈鏡!重力透鏡助窺探宇宙深處

2024-09-30科學

重力透鏡是宇宙終極「哈哈鏡」,不僅會扭曲背景形象,還提供遙遠星系或類星體的驚人資訊。近期團隊使用哈伯太空望遠鏡釋出一張名為「旋轉木馬透鏡」的新照片,非常罕見,七個背景星系全都因前景星系團變形。

論文作者描述,這項重大發現非常稀有,能在沿著視線找到排得這麽整齊的星系極其困難,就如在幹草倉庫堆找到八根完美對齊的針。「透鏡」是幾年前暗能量巡天觀測發現,科學家正在深入研究,以測量品質及對遙遠星系形象的影響。

典型的強重力透鏡是由前方「透鏡天體」和後方遙遠天體組成,一般來說,這些遙遠天體是星系或類星體,形象可能涵蓋相距數百萬光年的多個天體。造成透鏡作用的主天體,編號為DESI-090.9854-35.9683的星系團距地球約50億光年,至少有四個大型星系成員,還有幾個可能的小星系。

L a , L b , L c , L d 各代表四個擔任重力透鏡主力的星系,外圍同心圓星系從一至七均有編號,下標代表復制影響,都是受重力透鏡扭曲或變形的背景星系。(Source:William Sheu/UCLA)

「旋轉木馬透鏡」扭曲至少七個遙遠星系形象,分別距離地球約76.2億至120億光年,排列創造出多重形象,像「4a/4b/4c/4d」幾乎形成完美「愛因史坦十字」,另外還有五組星系形成類似旋轉木馬的同心圓圖案,是前所未見的發現。團隊透過結構模擬了解空間配置,這重力透鏡幾乎能見到所有已知透鏡效應結果,包含弧線、菱形、愛因史坦環、雙重透鏡等。

除了物質分布,團隊還能用透鏡系統了解遙遠星系的特性,如七號星系可能是個高紅移的「靜止星系」,在紅外波段的觀測數值非常高,證明它相當「紅」,這類天體是早期哈伯經常觀測的目標也是早期靜止星系典型,有多種原因會導致此狀況發生,最常見的可能是星系整合現象,透過這個「旋轉木馬透鏡」,科學家可研究這區塊的宇宙歷史,窺探塑造今日面貌的過程。論文發表在【天文物理學期刊】。

(首圖來源:Pixabay)