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神奇的引力透镜!哈勃拍摄到惊人图像,遥远星系被扭曲成四条光弧

爱因斯坦的广义相对论创造性地将时间与空间联结成四维时空,并指出引力实际上是带质量物体扭曲时空的表现。广义相对论对宇宙做出众多预言,并且不断得到验证。比如,神奇的引力透镜效应就是其中之一。

神奇的引力透镜!哈勃拍摄到惊人图像,遥远星系被扭曲成四条光弧

引力透镜效应大概是这么个概念:宇宙中的大质量天体(如星系团或星系)扭曲周围时空,使路过的光线出现偏折,起到如同透镜一般的作用。虽然引力透镜效应早就被预言,但是直到1979年才被证实。当时天文学家观测到类星体QSO 0957+561在椭圆星系YGKOW G1的作用下形成两个一模一样的像。在此之后,宇宙中大量由引力透镜效应造成的奇观被拍摄到。

近日,NASA公布了哈勃太空望远镜拍摄的一张宇宙图,再次向我们展示了神奇的引力透镜效应——距离地球约46亿光年的星系团扭曲时空,如同透镜一般使110亿光年外的一个星系产生至少12个像,形成四条奇特的光弧。

神奇的引力透镜!哈勃拍摄到惊人图像,遥远星系被扭曲成四条光弧

在上图中,发挥引力透镜效应的星系团位于图像中心区域,而环绕在星系团周围的四条光弧(右上方三条、左下方一条)则正是遥远的背景星系PSZ1 G311.65-18.48被扭曲形成的像。顺便说一下,图中那些如钻石般闪耀的天体,其实是银河系中离地球较近的恒星。

值得一提的是,引力透镜效应不仅为我们创造了宇宙奇观,还是天文学家研究宇宙的天然工具。要知道,引力透镜效应会对背景星光起到放大作用,为天文学家研究那些太过微弱的遥远天体提供了可能。以上图为例,哈勃通过引力透镜效应拍摄到的光弧比原本的星系要亮10-30倍,将星系原本无法被捕捉的特征呈现出来。

哈勃的观测结果表明,星系PSZ1 G311.65-18.48与存在于宇宙更早期的星系相似。

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