弦的复兴

宇宙弦是异常透镜效应背后的原因吗?

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像高级时装一样,宇宙学也有自己的潮流、时尚和谬误。星系巡天和类星体发现的辉煌时期已经过去;现在,寻找宇宙的第一批恒星和暗能量的本质才是流行的趋势。但是,像迷你裙和喇叭裤一样,一些被抛弃的东西会经历复兴。特别是,宇宙弦在 20 世纪 90 年代后期失宠,现在由于可能实际检测到它们的观测结果而卷土重来。

宇宙弦是时空结构中假设的一维缺陷。宇宙学家曾经认为这些奇特的构造,每米重达一个地球质量,可能导致星系团块聚集。但是,最近对宇宙微波背景辐射(大爆炸的残留辉光)的测量结果令人信服地排除了这种情况。宇宙弦几乎一夜之间就过时了。

一个由哈佛-史密森天体物理中心的鲁道夫·E·希尔德领导的美国-乌克兰天文学家团队现在声称,在大熊座附近的一个双类星体的神秘行为最好用一个介入的宇宙弦环来解释。类星体的图像被视线中的一个巨大星系的引力分裂成两部分。来自图像 B 的光到达地球的时间比来自图像 A 的光要长,因此 B 中的亮度变化滞后于 A 中相同的波动 417 天。


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然而,在 20 世纪 90 年代中期,这两个图像同步闪烁——两者亮度在一年内多次同时上升和下降。在 2004 年 8 月的《天文与天体物理学》杂志中,希尔德和他的同事表明,除了我们银河系附近的一个小宇宙弦环的引力透镜效应外,所有对此行为的可能解释都失败了。移动的宇宙弦会充当额外的引力透镜,同时影响两个类星体图像。“很难提出一个不那么奇异的模型,”他们总结道。

与此同时,一个俄罗斯-意大利团队在乌鸦座中发现了一个更强的宇宙弦候选者:一个分裂成两个惊人相似且完全没有失真的图像的星系。一个普通的引力透镜会产生具有不同亮度和形状的图像。有趣的是,许多其他引力透镜候选者也延伸到周围区域,仿佛一根宇宙弦在前景中延伸。“我们研究得越多,我们就越认为我们发现了一根真正的宇宙弦,”那不勒斯费德里科二世大学的团队成员朱塞佩·朗戈说。

英国皇家天文学家、剑桥大学的马丁·J·里斯警告说,“非凡的主张需要非凡的证据,而我们目前从当前的观测中肯定还没有得到这些证据。”这种情况可能很快就会改变。朗戈和他的同事已经申请了在大型地面望远镜和哈勃太空望远镜上的观测时间,以便更详细地研究他们在乌鸦座中的神秘物体。“如果我们发现两个星系之间的图像中有一个非常清晰的边缘,”朗戈评论道,“这将构成确凿的证据。”

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