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Sep. 25 2024

科學家發現一處近乎完美的重力透鏡樣板

  • La, Lb, Lc, Ld分別代表了四個擔任重力透鏡主力的星系,在其外圍的同心圓星系從1至7均有編號,下標則代表複製影像,都是受到重力透鏡扭曲或變形的背景星系。

    La, Lb, Lc, Ld分別代表了四個擔任重力透鏡主力的星系,在其外圍的同心圓星系從1至7均有編號,下標則代表複製影像,都是受到重力透鏡扭曲或變形的背景星系。

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重力透鏡是宇宙中的終極「哈哈鏡」,它不僅會扭曲背景影像,還能提供關於遙遠星系或類星體的驚人資訊。近期,一個研究團隊使用哈伯太空望遠鏡釋出了一張名為「旋轉木馬透鏡」(The Carousel Lens)的新照片,它非常罕見,七個背景星系全都因前景的星系團而變形。

根據論文作者的描述,這項重大發現非常稀有,能在沿著我們視線上找到排得這麼整齊的星系極為困難,這如同在一間大倉庫的乾草堆裡找到八根完美對齊的針,該「透鏡」是在幾年前的暗能量巡天(Dark Energy Survey)觀測中發現的,現在科學家正在深入研究它,以測量其質量及對遙遠星系的成像影響。

典型的強重力透鏡是由前方的「透鏡天體」和後方的遙遠天體組成,一般來說,這些遙遠天體是星系或類星體,在影像中可能涵蓋了相距數百萬光年的多個天體。而造成透鏡作用的主天體,編號為DESI-090.9854-35.9683的星系團距離地球約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。

「旋轉木馬透鏡」扭曲了至少七個遙遠星系的影像,它們分別距離地球約76.2億至120億光年,它們的排列創造出了多重影像,像「4a、4b、4c、4d」幾乎形成了一個完美「愛因斯坦十字」,另外的五組星系則形成了類似旋轉木馬的同心圓圖案。研究團隊透過結構模擬瞭解其空間配置,這個重力透鏡幾乎能見到所有已知的透鏡效應結果,包含弧線、菱形、愛因斯坦環、雙重透鏡等。

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除了物質分佈之外,研究團隊還可以使用該透鏡系統來瞭解遙遠星系的特性,例如:7號星系是可能是一個高紅移的「靜止星系」,它在紅外波段中的觀測數值非常高,證明它相當「紅」,這一類天體是早期哈伯經常觀測的目標,也是早期靜止星系的典型,有多種原因可以導致該情況發生,最常見的可能是星系合併現象,透過這個「旋轉木馬透鏡」,科學家可以研究這個區塊的宇宙歷史,窺探塑造今日樣貌的過程,該文發表於《天文物理學期刊》(The Astrophysical Journal)。

 

資料來源:Universe Today

本文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。

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