几乎不可能的星系排列形成了一个巨大的放大镜,这可能为天文学家提供前所未有的宇宙深空景象。
旋转木马透镜——以其同心圆图案命名,就像哈哈镜中的倒影一样——包含一个距离地球约 50 亿光年的星系团,其引力非常强大,可以放大其后方七个星系的光线,这些星系距离地球 76 亿至 120 亿光年。这种被称为引力透镜的现象仅在星系从我们的角度精确排列时才会发生。
从地球上看,巨大的引力透镜创造了七个背景星系中六个星系的多个图像,每个星系的光线都通过略微不同的路径到达我们这里。如果任何一个星系中发生“瞬变”事件,例如超新星爆发,天文学家将在这里看到最多四个不同时间的景象。
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劳伦斯伯克利国家实验室物理部门主任、参与透镜发现的宇宙学家娜塔莉·帕兰克-德拉布鲁耶说:“如果我们有一个超新星爆发,我们将拥有与源图像一样多的超新星图像。” “这将提供惊人的信息。”
仔细观察前景星系团(它本身可能由数百个星系组成)和背景星系可以帮助天文学家更好地了解暗物质和暗能量的行为方式,以及更多关于宇宙古老过去的信息。最遥远的背景星系非常遥远,它一定是在宇宙早期形成的,大多数科学家认为宇宙早期大约是 137 亿年前。
研究人员使用人工智能系统通过筛选数百万张星系巡天图像来寻找潜在的引力透镜。然后他们安排哈勃太空望远镜对该位置进行成像,以高分辨率揭示了旋转木马透镜。
加州大学洛杉矶分校天体物理学研究生、关于这项新发现的《天体物理学杂志》新研究的主要作者吴威廉说,对哈勃图像的分析可能会揭示更多被同一前景星系团的引力放大的背景星系。
引力透镜效应遵循爱因斯坦 1916 年的广义相对论,该理论预测引力会弯曲光线;第一个这样的透镜于 1979 年被发现。波士顿大学天文学家特蕾莎·布雷纳德没有参与这项发现,她说透镜已成为研究宇宙中许多未解之谜的强大工具。
布雷纳德说:“这是一个特别引人注目的物体。” “透镜和七个背景星系几乎完美地沿着我们的视线排列,这真是非常幸运。”