這種令人難以置信的失真就像放大鏡進(jìn)入深空

引力透鏡是宇宙的終極游樂(lè)場(chǎng)鏡子。它扭曲了它們后面物體的視野，但也提供了有關(guān)遙遠(yuǎn)星系和類星體的驚人信息。

使用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡 （HST） 的天文學(xué)家最近發(fā)布這些奇怪的幽靈之一的新圖像，稱為“旋轉(zhuǎn)木馬鏡頭”。這是七個(gè)背景星系的罕見(jiàn)排列，它們似乎都被一個(gè)中間的星系團(tuán)扭曲了。

根據(jù)伯克利實(shí)驗(yàn)室高級(jí)科學(xué)家大衛(wèi)·施萊格爾 （David Schlegel） 的說(shuō)法，這個(gè)引力透鏡對(duì)天文學(xué)家來(lái)說(shuō)是一個(gè)很棒的發(fā)現(xiàn)。

“這是一個(gè)非常幸運(yùn)的'銀河系陣容'——多個(gè)星系在跨越大部分可觀測(cè)宇宙的視線上的偶然對(duì)齊，”他說(shuō)。“找到這樣的對(duì)齊方式是大海撈針。找到所有這些就像大海撈針里精確地排成一排的八根針。

Carousel Lens 被發(fā)現(xiàn)于幾年前的暗能量巡天數(shù)據(jù).現(xiàn)在，天文學(xué)家們正在將注意力集中在它身上，以測(cè)量它的質(zhì)量以及它對(duì)更遙遠(yuǎn)星系圖像的影響。

七個(gè)星系和一個(gè)前景星系團(tuán)的引力透鏡對(duì)準(zhǔn)很可能通過(guò)高 -紅移星系來(lái)源、透鏡星團(tuán)的特性以及宇宙學(xué)中未解之謎。

解構(gòu)旋轉(zhuǎn)木馬引力透鏡

宇宙中典型的大尺度引力透鏡由一個(gè)“透鏡物體”和它后面更遙遠(yuǎn)的物體組成。通常，那些遙遠(yuǎn)的天體是星系和類星體。（例如，當(dāng)行星從其恒星前面經(jīng)過(guò)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)小尺度引力透鏡。

然而，旋轉(zhuǎn)木馬鏡頭在本質(zhì)上更“宇宙”，覆蓋了相距數(shù)百萬(wàn)光年的物體。特別是，進(jìn)行透鏡的星團(tuán)距離地球約 50 億光年。它也被命名為 DESI-090.9854-35.9683，至少有四個(gè)大星系成員以及其他幾個(gè)可能的星系團(tuán)成員。

旋轉(zhuǎn)木馬透鏡至少覆蓋了七個(gè)遙遠(yuǎn)的星系。它們位于距離地球 7.62 到 120 億光年之間的任何地方。它們與透鏡星系團(tuán)的對(duì)齊導(dǎo)致了每個(gè)更遙遠(yuǎn)星系的多張圖像。

他們的形狀是“游樂(lè)場(chǎng)鏡子”效果的結(jié)果，這種效果拉伸了他們的幻影。標(biāo)有“4a、4b、4c、4d”的星系實(shí)際上形成了一個(gè)近乎完美的“愛(ài)因斯坦十字”，它顯示了透鏡中質(zhì)量的對(duì)稱分布。

旋轉(zhuǎn)木馬是宇宙中“強(qiáng)鏡頭”的一個(gè)很好的例子，伯克利研究團(tuán)隊(duì)的黃小尚（Xiaoshang Huang）說(shuō)。

“我們的團(tuán)隊(duì)一直在尋找強(qiáng)大的鏡頭并對(duì)最有價(jià)值的系統(tǒng)進(jìn)行建模，”Huang 說(shuō)。

“旋轉(zhuǎn)木馬透鏡是由七個(gè)星系分成五組的令人難以置信的排列，它們幾乎完美地排列在前景星團(tuán)透鏡后面。當(dāng)它們通過(guò)鏡頭出現(xiàn)時(shí)，每個(gè)背景星系的多個(gè)圖像會(huì)在前景鏡頭周圍形成近似同心的圓形圖案，就像在旋轉(zhuǎn)木馬中一樣。

“這是一個(gè)前所未有的發(fā)現(xiàn)，生成的計(jì)算模型顯示出非常有希望的前景測(cè)量宇宙的特性，包括暗物質(zhì)的特性和暗能量."

是什么讓這款鏡頭如此特別？

在他們的最近發(fā)布的論文、Schlegel、Huang 和其他人介紹了對(duì) Carousel Lens 進(jìn)行建模以了解其結(jié)構(gòu)。他們指出，它幾乎顯示了天文學(xué)家在此類幽靈中看到的所有透鏡配置。有各種弧線、菱形、愛(ài)因斯坦環(huán)和雙透鏡。

晶狀體本身和它扭曲的星系之間的距離大分布也提出了一些有趣的宇宙學(xué)研究領(lǐng)域。特別是，科學(xué)團(tuán)隊(duì)希望進(jìn)行更多的光譜研究，以了解透鏡星團(tuán)的物質(zhì)分布。

至少七個(gè)透鏡光源將有助于限制星團(tuán)中物質(zhì)的數(shù)量，并有助于理解此類系統(tǒng)中暗物質(zhì)和重子物質(zhì)的數(shù)量。

除了物質(zhì)分布之外，該團(tuán)隊(duì)還可以使用這種透鏡系統(tǒng)作為了解遠(yuǎn)處透鏡光源特性的一種方式。這很重要，因?yàn)樽钸b遠(yuǎn)的星系可以洞察宇宙歷史各個(gè)時(shí)期的情況。

例如，源 7 是一個(gè)有趣的“附近”源，它可能是一個(gè)非常高紅移的“靜止”星系。它在紅外測(cè)量中似乎非常“紅”，HST 已經(jīng)觀察到其他此類數(shù)據(jù)。Source 7 可能是所謂的“早期星系淬滅”的一個(gè)有效例子。

當(dāng)恒星形成停止并且星系變得靜止時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況。有幾種可能發(fā)生的方式，但最常見(jiàn)的是中央超大質(zhì)量之間的某種反饋循環(huán)黑洞和邊遠(yuǎn)地區(qū)。這可能是由于星系合并造成的，例如，這在早期宇宙中非常常見(jiàn)。

旋轉(zhuǎn)木馬鏡頭（和其他同類鏡頭）提供了一種特殊的方式來(lái)研究宇宙歷史的那個(gè)時(shí)代以及塑造我們今天看到的星系的事件。

本文最初由今日宇宙.閱讀原創(chuàng)文章.

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