愛因斯坦環出現的原因
愛因斯坦大家肯定聽說過，那么愛因斯坦環大家知道嗎 ？愛因斯坦環是怎么出現的？下面是學習啦小編精心為你整理的愛因斯坦環出現的原因，一起來看看。
愛因斯坦環出現的原因
相對論預言了引力波的存在，發現了引力場與引力波都是以光速傳播的，否定了萬有引力定律的超距作用。當光線由恒星發出，遇到大質量天體，光線會重新匯聚，也就是說，我們可以觀測到被天體擋住的恒星。一般情況下，看到的是個環，被稱為愛因斯坦環。 愛因斯坦環可以用來證明暗物質的存在，目前科學家正努力找到暗物質。
愛因斯坦環的介紹
“哈勃”望遠鏡在2004年8月到2005年3月的巡天觀測中發現了8個愛因斯坦環。其中最完整最清晰的是J162746.44-0053，位于蛇夫座，前置天體距離26億光年，遠方天體距離55億光年;最遙遠的是J163028+4520，位于武仙座，前置天體30億光年，遠方天體距離72億光年。
后來，哈勃拍攝的更為遙遠的一個愛因斯坦環，被稱為“宇宙之眼”，公布于2007年10月。前置天體是星系團J2135-0102，位于寶瓶座，距離38億光年，遠方天體距離121億光年。
這是一個引力透鏡幻象。上面影像的左側是一個正常白色星系的重力將更遙遠的藍色星系發出的光引力扭曲后得到的結果。更普遍的情況是，光線的扭曲會讓遙遠星系形成兩張獨立的影像，但是在這里透鏡排列很精確，以至于背景星系被扭曲后，形成了近似于一個圓環。因為透鏡效應是70年前由艾波特.愛因斯坦預言提出，所以SDSSJ1430這樣的光環現在被稱為愛因斯坦環。SDSSJ1430是在斯隆透鏡高級攝像儀觀測計劃活動期間發現，這是基于斯隆數字巡天和哈伯太空望遠鏡的ACS相機來尋找透鏡候選體的計劃。類似SDSSJ1430的強引力透鏡有很多古怪的事情，它們的多個特性能讓天文學家測定前景星系透鏡中物質和暗物質的含量。SLACS的數據現在已經被使用，例如，數據顯示隨著整個星系質量越大，暗物質比例也就越高。而上面影像右側的插入圖片，從上到下依次是，背景藍色星系真實看上去的樣子，再經過計算機重新處理后的影像、白色的前景星系、以及引力透鏡下的藍色背景星系。
我們在太空中也能看到這樣的戒指，它是太空中的愛情信物——愛因斯坦環，它象征著宇宙對我們人類的博大關愛。看，該圖就是由美國哈勃太空望遠鏡拍攝的愛因斯坦環影像，薄薄的藍色戒指狀圖案，這是引力透鏡最完美的表現，中心黃紅色的光斑就是大約20到40億光年以外的巨型橢圓星系。
愛因斯坦環的觀察
“愛因斯坦環是宇宙中廣義相對論最生動的示范之一，”哈佛-史密森天體物理中心(CfA)的亞當•博爾頓說。“這為研究宇宙中質量最大的星系提供了一個獨一無二的機會。”這種光學幻影是由一種被稱為引力透視的彎曲空間所創造的。它本質上就相當于太空中的一塊巨大的放大鏡，彎曲和放大了更遙遠天體所發出的光線。在引力透鏡中，一個遙遠的星系發出的光線可以被一個位于視線中間的星系扭曲成一道光弧或者幾個分離的影像。當兩個星系完全連成一線的時候，這些光線就會形成一個如眼的圖案，包圍著前景星系，這就是所謂的愛因斯坦環。
天文學家們現在已經將兩組強大的天文數據——斯隆數字巡天和NASA的哈勃太空望遠鏡結合了起來，辨認出了19個新的引力透鏡星系，大大地充實了由此前已知的大約100個引力透鏡星系所組成的數據庫。通過研究這些透鏡候選體所產生的光弧和光環，天文學家們能夠精確測量這些前景星系的質量。在這19個星系之中，他們已經找到了8個新的愛因斯坦環。此前只有3個類似的環在可見光波段中被看到過。
這些新發現的透鏡是由一個正在進行中的計劃——斯隆透鏡ACS搜索計劃(SLACS)所發現的。一個由CfA的亞當•博爾頓和荷蘭卡普坦天文研究所的利昂--庫普曼斯領導的天文學家小組從斯隆數字巡天的幾十萬個橢圓星系可見光光譜中挑選出透鏡候選體。然后他們再利用哈勃高新巡天相機(ACS)的銳利目光來進行驗證。
“斯隆數字巡天的巨大規模，再加上哈勃的成像質量，已經為發現新的引力透鏡打開了這個空前的機會，”博爾頓解釋說。“我們已經成功地從每一千個顯示出引力透鏡跡象的星系之中辨認出了一個引力透鏡事件。”
除了產生了古怪的形狀之外，引力透鏡還為天文學家們提供了最直接的探測橢圓星系中暗物質分布的方式。暗物質是一種不可見的奇異物質形態，還沒有被直接觀測到過。天文學家們是通過測量它的引力效應而推斷出它的存在的。暗物質普遍分布在星系之中，組成了宇宙中的總物質質量的絕大部分。通過研究星系中的暗物質，天文學家希望能夠獲得關于星系形成的更多認識，它們一定是在早期宇宙中的暗物質密集團塊周圍開始形成的。
“能夠研究這些和其他一些回溯到幾十億年以前的引力透鏡，這使得我們可以直接看到暗物質和可見物質的分布是否會隨著宇宙的時間而發生改變，”庫普曼斯說。“利用這些信息，我們能夠檢驗這種被普遍認同的觀點，即星系是由較小的星系相互碰撞和并合而形成的。”
博爾頓在麻省理工學院(MIT)發起的SLACS搜索仍在繼續，目前研究小組已經利用哈勃研究了將近50個引力透鏡候選體。最后的總數可能會超過100個，其中包括著更多的新引力透鏡。總部設在麻省劍橋市的哈佛-史密森天體物理中心(CfA)是由史密森天體物理觀測臺和哈佛大學天文臺合作成立的。CfA的科學家們被分成6個研究小組，研究內容包括宇宙的起源、演化、以及最終命運。
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