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激烈的引力使一个星系在天空至少呈现了12次

2019-12-11 02:55:49 作者:责任编辑NO。郑子龙0371

在一张新的哈勃太空望远镜的相片中,咱们所看到了几抹呈弧形划过的亮光,这绝对不是什么古怪的人工合成或许太空望远镜上的污渍。他们都是光,来自一个间隔咱们110亿光年的星系,在近景处,受引力影响被歪曲并仿制了。

(欧洲航天局/哈勃太空望远镜,美国航空航天局,里维拉-索尔森等)

这个星系的学名是PSZ1 G311.65-18.48,常被称之为“太阳弧”,据调查,至少有12道划过天边的光都来自这个星系。正是由于这个匪夷所思的现象,天文学家才干研讨到一些难以想象的细节。

引力正如其名,十分具有招引力。它是一种无形而奥秘的力气,与质量成正比,束缚着世界。一个物体的质量越大,它的引力也就越强。而引力效果,可不只是限于招引什物,当引力满足强的时分,它还可以改动光的轨道。

图解:引力是一种无形的力气,束缚着世界。图源:Eurekalert

咱们咱们可以从星际的视角来举一个比如,假设有一个具有很大引力的天体(例如一个星系团),在它后边很远的当地,有另一个天体,那么这另一个天体宣布的光就可以被这个星系团曲折并扩大。

这便是爱因斯坦提出的引力透视效应[1]。天文学家一般用它研讨前期世界的星系,假设没有它,这些星系就会由于太暗而很难被看清。

(欧洲航天局,美国航空航天局)

除此之外,这个效应还会让呈像加倍,一个含糊悠远的星系宣布的光会被仿制成多个。这正是咱们所看到的“太阳弧”,而它的仿制光弧比起一般的星系要多的多。

由于,在咱们和该星系间,大约46亿光年的当地,有一个巨大的星系团,歪曲并打散了太阳弧的光。该星系至少有12个仿制光弧被这张哈勃相片捕捉到,别离汇成了四条主光弧,其间三条在右上方,一条在左下方。

由于透视的强度,太阳弧虽然在一个很远的间隔,它也是已知最亮的透视星系之一。它的一些仿制光弧比其他星系自身的光还要亮上10倍,乃至30倍。这就使得天文学家最小可以辨认出520光年宽的特征。

(欧洲航天局/哈勃太空望远镜,美国航空航天局,里维拉-索尔森等)

这对咱们来说看起来是一个很大的间隔,可是一些恒星构成区域和星云可以容易的长到这么大。这些结构可拿来比照那些更年青的星系,然后进一步研讨星系跟着时刻而发作的改变。

通过哈勃望远镜图画的比照,可以精确的看出,“太阳弧”十分类似于世界中最早的那些星系,这些星系在距今1.33亿年到1.28亿年间的再电离年代。

图解:大爆炸至今的世界时刻表,干流观念以为世界发作自一场大爆炸,大爆炸发作之后直至38万年期间,整个世界充满了一种电离气体,彻底不通明,这之后直至4亿年世界变成了一种中性的状况,而且开端通明,这之后直至10亿年,世界进入了一种再电离年代,这个年代星系和一些类星体开端构成,中性氢开端再次电离。图源:wikipedia

在世界大爆炸后300,000年左右,整个世界充满了中性氢,彻底不通明。直到某种物质进入了世界中,将这些中性氢离子化,使世界又一次通明晰。

由于在那个时刻段很难看清任何东西,所以辨别出那段时刻发作的切当机制是十分困难的。

天文学家以为正是最早一批星体和星系的辐射造成了这样的奇观,可是这个猜测存在一个问题:电离氢所需的高能辐射,需要使氢可以在不被星际介质吸收的情况下逃离星系。现在可考,只要极少数的星系可以做到。

但是,“太阳弧”给出了一个新思路。在布满着很多气体的中性氢中,部分光子可以终究靠狭隘的通道“走漏”。

当咱们更进一步的了解再电离年代时,咱们就会觉得如同本应还有更多的促进要素。光子从“太阳弧”走漏出来的方法并不只是只是一个原因,更是一个重要的构成要素。

以上,悉数来自于天空中悠远星系含糊的光。

研讨结果已发表于《科学》杂志。

(动图)

当一个光源通过一个重力透镜(放置在图画中心质点)时,假设没有透镜,这个水环便是光源,是可以被看见的,白色的点便是光源的多个呈像(或许可以叫做爱因斯坦环)。

引力透镜是散布在悠远光源和调查者之间的物质(例如一个星系团),当光向调查者移动时,这个物质可以曲折光源的光。这种效应被称为引力透镜,曲折量是阿尔伯特·爱因斯坦广义相对论的猜测之一。(经典物理学也猜测光的曲折,但只要广义相对论的一半。)

参考资料

1.维基百科全书

2.天文学名词

3. leaf- sciencealert

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