哈伯太空望遠鏡拍攝到愛因斯坦光環現象
當我們研究這張哈伯太空望遠鏡圖片時,我們看到了什麼?距離地球195 億光年的遙遠星系?還是一個距離地球(相對較小)27億光年的更近的紅色發光星系?還是看起來與第二個星系相當接近的第三個星系?
這張哈伯太空望遠鏡拍攝的影像顯示,距離地球不同距離的三個星系奇妙地排列在一起,其中最遙遠的一個星系位於195 億光年之外。這種排列產生了一種迷人的視覺現象,這些星系發出的光形成了獨特的形狀。中央的亮點代表一個較近的星系,而另一個附近的星系則與彎曲的新月形光線相交,形成了所謂的愛因斯坦環。圖片來源:ESA/哈伯和NASA,H. Nayyeri,L. Marchetti,J. Lowenthal
答案也許令人困惑,那就是我們看到的是所有三個星系。更準確地說,我們看到的是所有這些星系發出的光,儘管從地球上看,最遙遠的星系位於第一個星系的正後方。事實上,正是這種排列使得這張圖片中的特殊視覺效果成為可能。
影像中央的亮點是其中一個距離較近的星系,它的名字雖然冗長,但資訊量很大,叫做SDSS J020941.27+001558.4(這種格式的星系名稱可以提供它們在天空中位置的精確資訊) 。它上面的另一個亮點–似乎與一個彎曲的新月形光斑相交–是SDSS J020941.23+001600.7,第二個距離較近的星系。最後,那個彎曲的新月形光點本身就是來自非常遙遠的星系的”透鏡”光。這就是HerS J020941.1+001557,它也是愛因斯坦環現象的一個有趣例子。
當一個非常遙遠的物體發出的光被一個巨大的中間物體(或”透鏡”)彎曲(或”透鏡”)時,就會產生愛因斯坦光環。之所以會出現這種現象,是因為宇宙本身的結構–時空會因質量而彎曲,因此穿過時空的光線也會彎曲。這種現象非常微妙,無法在局部範圍內觀測到,但有時在處理巨大天文尺度的光彎曲時,例如,當一個星系發出的光圍繞另一個星系或星系團彎曲時,就可以清楚地觀測到。
當被透鏡天體和透鏡天體剛好對齊時,就會產生獨特的愛因斯坦環形狀,根據對齊的精確程度,會在透鏡天體周圍出現一個完整或部分的光圈。這個部分愛因斯坦環特別引人關注,因為它是透過一個公民科學計畫–“太空戰”(SPACE WARPS)–發現的,這意味著大眾促成了這個天體的發現。
編譯自/ ScitechDaily