天文學(xué)家對(duì)在太空中閃閃發(fā)光的完美“愛因斯坦環(huán)”感到驚訝

在僅 5.9 億光年外的星系周圍,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了我們天空中最稀有的現(xiàn)象之一的驚人例子:完美的光環(huán)。

這種現(xiàn)象被稱為愛因斯坦環(huán),在歐洲航天局的歐幾里得太空望遠(yuǎn)鏡收集的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了它環(huán)繞星系 NGC 6505。而且,雖然這樣的戒指之前已找到,這樣一個(gè)非常完美的例子就更罕見了。

“愛因斯坦環(huán)是強(qiáng)引力透鏡的一個(gè)例子,”天文學(xué)家 Conor O'Riordan 說德國馬克斯·普朗克天體物理研究所的研究員。

“所有強(qiáng)效鏡片都很特別,因?yàn)樗鼈兎浅O∮?,而且它們?cè)诳茖W(xué)上非常有用。這個(gè)特別特別,因?yàn)樗x地球很近,而且對(duì)齊使它非常漂亮。

NGC 6505 的歐幾里得觀測。(ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA,J.-C. 的圖像處理。Cuillandre, T. Li)

引力透鏡是時(shí)空圍繞質(zhì)量扭曲時(shí)發(fā)生的情況。想象一個(gè)上面有保齡球的蹦床墊。墊子的拉伸方式類似于時(shí)空圍繞著在其中間撲通一聲的大塊物伸展和彎曲的方式。

星系和星系團(tuán)通常是有問題的質(zhì)量,但其影響會(huì)隨著質(zhì)量的增加而變化。包括您.

然而,當(dāng)質(zhì)量特別大時(shí),它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)有趣的效果:任何從透鏡物體之外的距離傳播的光在穿過彎曲的時(shí)空時(shí)都會(huì)變形、涂抹和放大。這對(duì)于研究遙遠(yuǎn)的宇宙——而且它也可以非常漂亮。

以新發(fā)現(xiàn)的愛因斯坦環(huán)為例,圍繞近星系的光來自一個(gè)更遙遠(yuǎn)的星系,位于大約 44.2 億光年之外,其光已被 NGC 6505 周圍的時(shí)空曲率扭曲。

這是一個(gè)非常幸運(yùn)的天體排列:它們以這樣一種方式排列,使遙遠(yuǎn)星系的光被拉伸成一個(gè)完美的環(huán),較亮的斑點(diǎn)代表星系在環(huán)周圍四個(gè)點(diǎn)的復(fù)制圖像。

愛因斯坦戒指的特寫。(ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA,J.-C. 的圖像處理。Cuillandre, T. Li)

而 NGC 6505 的接近性使其更加令人驚訝。只有其他五個(gè)鏡頭被發(fā)現(xiàn)如此接近;模擬表明,這個(gè)新鏡頭存在的可能性只有 0.05%,更不用說被發(fā)現(xiàn)了。

更遙遠(yuǎn)的星系以前從未見過;現(xiàn)在,科學(xué)家們擁有了完美的工具,可以比沒有鏡頭時(shí)更詳細(xì)地研究它。

“我覺得非常有趣,這個(gè)環(huán)是在 1884 年首次被發(fā)現(xiàn)的著名星系中觀察到的?!?a>天文學(xué)家 Valeria Pettorino 說的 ESA。

“天文學(xué)家對(duì)這個(gè)星系的了解已經(jīng)很久了。然而,這個(gè)光環(huán)以前從未被觀察到過。這證明了 Euclid 有多么強(qiáng)大,即使在我們認(rèn)為自己熟悉的地方也能找到新事物。這一發(fā)現(xiàn)對(duì) Euclid 任務(wù)的未來非常鼓舞人心,并展示了其出色的能力。

引力透鏡圖。(美國宇航局、歐洲航天局和L. Cal?ada)

這個(gè)遙遠(yuǎn)的星系尚未命名,也尚未得到詳細(xì)研究。這無疑將是未來工作的重點(diǎn)。然而,這一發(fā)現(xiàn)本身卻令人驚嘆——這是有史以來第一個(gè)發(fā)現(xiàn)的愛因斯坦環(huán),它圍繞著 7,840 個(gè)天體中的一個(gè)新總目錄.

它還表明 Euclid 正在完全按照它應(yīng)該的方式運(yùn)行。望遠(yuǎn)鏡旨在尋找引力透鏡,以嘗試映射和理解不可見的事物暗物質(zhì)暗能量它們構(gòu)成了宇宙的大部分物質(zhì)能量密度。它如此迅速地在一個(gè)我們已經(jīng)研究了 140 年的星系周圍發(fā)現(xiàn)了一個(gè)星系,這是有希望的。

研究人員建議將這個(gè)天體命名為歐洲航天局天文學(xué)家布魯諾·阿爾蒂耶里 (Bruno Altieri) 的鏡頭,他在 2023 年望遠(yuǎn)鏡測試階段的歐幾里得數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了這個(gè)天體。

“即使從第一次觀測開始,我也能看到它,但在 Euclid 對(duì)該地區(qū)進(jìn)行了更多觀測后,我們可以看到一個(gè)完美的愛因斯坦環(huán),”Altieri 說.“對(duì)我來說,我對(duì)引力透鏡有著終生的興趣,這真是太棒了?!?/p>

該研究已發(fā)表在天文學(xué)與天體物理學(xué).

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