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科学家发现一处近乎完美的重力透镜样板

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  重力透镜是宇宙中的终极「哈哈镜」,它不仅会扭曲背景影像,还能提供关于遥远星系或类星体的惊人资讯。近期,一个研究团队使用哈勃太空望远镜释出了一张名为「旋转木马透镜」(The Carousel Lens)的新照片,它非常罕见,七个背景星系全都因前景的星系团而变形。

  根据论文作者的描述,这项重大发现非常稀有,能在沿着我们视线上找到排得这么整齐的星系极为困难,这如同在一间大仓库的乾草堆;找到八根完美对齐的针,该「透镜」是在几年前的暗能量巡天(Dark Energy Survey)观测中发现的,现在科学家正在深入研究它,以测量其质量及对遥远星系的成像影响。

  典型的强重力透镜是由前方的「透镜天体」和后方的遥远天体组成,一般来说,这些遥远天体是星系或类星体,在影像中可能涵盖了相距数百万光年的多个天体。而造成透镜作用的主天体,编号为DESI-090.9854-35.9683的星系团距离地球约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。
La, Lb, Lc, Ld分别代表了四个担任重力透镜主力的星系,在其外围的同心圆星系从1至7均有编号,下标则代表复制影像,都是受到重力透镜扭曲或变形的背景星系。
图说:La, Lb, Lc, Ld分别代表了四个担任重力透镜主力的星系,在其外围的同心圆星系从1至7均有编号,下标则代表复制影像,都是受到重力透镜扭曲或变形的背景星系。

  「旋转木马透镜」扭曲了至少七个遥远星系的影像,它们分别距离地球约76.2亿至120亿光年,它们的排列创造出了多重影像,像「4a、4b、4c、4d」几乎形成了一个完美「爱因斯坦十字」,另外的五组星系则形成了类似旋转木马的同心圆图桉。研究团队透过结构模拟瞭解其空间配置,这个重力透镜几乎能见到所有已知的透镜效应结果,包含弧线、菱形、爱因斯坦环、双重透镜等。

  除了物质分佈之外,研究团队还可以使用该透镜系统来瞭解遥远星系的特性,例如:7号星系是可能是一个高红移的「静止星系」,它在红外波段中的观测数值非常高,证明它相当「红」,这一类天体是早期哈勃经常观测的目标,也是早期静止星系的典型,有多种原因可以导致该情况发生,最常见的可能是星系合并现象,透过这个「旋转木马透镜」,科学家可以研究这个区块的宇宙历史,窥探塑造今日样貌的过程,该文发表于《天文物理学期刊》。(编译/台北天文馆技佐许晋翊)

资料来源:Universe Today