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宇宙的哈哈镜!重力透镜助窥探宇宙深处

2024-09-30科学

重力透镜是宇宙终极「哈哈镜」,不仅会扭曲背景形象,还提供遥远星系或类星体的惊人资讯。近期团队使用哈勃太空望远镜发布一张名为「旋转木马透镜」的新照片,非常罕见,七个背景星系全都因前景星系团变形。

论文作者描述,这项重大发现非常稀有,能在沿着视线找到排得这么整齐的星系极其困难,就如在干草仓库堆找到八根完美对齐的针。「透镜」是几年前暗能量巡天观测发现,科学家正在深入研究,以测量质量及对遥远星系形象的影响。

典型的强重力透镜是由前方「透镜天体」和后方遥远天体组成,一般来说,这些遥远天体是星系或类星体,形象可能涵盖相距数百万光年的多个天体。造成透镜作用的主天体,编号为DESI-090.9854-35.9683的星系团距地球约50亿光年,至少有四个大型星系成员,还有几个可能的小星系。

L a , L b , L c , L d 各代表四个担任重力透镜主力的星系,外围同心圆星系从一至七均有编号,下标代表复制影响,都是受重力透镜扭曲或变形的背景星系。(Source:William Sheu/UCLA)

「旋转木马透镜」扭曲至少七个遥远星系形象,分别距离地球约76.2亿至120亿光年,排列创造出多重形象,像「4a/4b/4c/4d」几乎形成完美「爱因斯坦十字」,另外还有五组星系形成类似旋转木马的同心圆图案,是前所未见的发现。团队通过结构模拟了解空间配置,这重力透镜几乎能见到所有已知透镜效应结果,包含弧线、菱形、爱因斯坦环、双重透镜等。

除了物质分布,团队还能用透镜系统了解遥远星系的特性,如七号星系可能是个高红移的「静止星系」,在红外波段的观测数值非常高,证明它相当「红」,这类天体是早期哈勃经常观测的目标也是早期静止星系典型,有多种原因会导致此状况发生,最常见的可能是星系整合现象,通过这个「旋转木马透镜」,科学家可研究这区块的宇宙历史,窥探塑造今日面貌的过程。论文发表在【天文物理学期刊】。

(首图来源:Pixabay)