在这张哈勃图像中,一个巨大的星系团扭曲了时空

每周,使用哈勃太空望远镜的科学家都会分享一张来自这一备受喜爱的太空技术的图像,而本周的图像显示了一个重要的天文现象。如果太空望远镜足够亮,可以观察到非常遥远的物体,但宇宙中仍然有很多距离太远无法观察到的物体——这就是为什么研究人员利用一种叫做引力透镜的自然现象。

当像星系或星系团这样的物体质量大到明显扭曲时空时,就会发生引力透镜效应。任何有质量的东西都会使时空发生一定程度的弯曲,但通常这种影响很小,以至于几乎看不见。但是,当物体的质量与大星系甚至星系的集合一样大时,这种扭曲就足以让我们观察到它。

这种扭曲可以产生非常有用的效果,因为它可以弯曲来自远处物体的光。如果一个巨大的星系团位于我们和一个微弱、遥远的星系之间,那么引力透镜效应就像一个放大镜,使背景物体发出的光更亮。这使天文学家能够看到宇宙中一些最遥远的星系,因此也可以看到一些最古老的星系。

NASA/ESA 哈勃太空望远镜拍摄的这张图像的中心是鲸鱼座中的一个巨大星系团。这张图片中布满了宁静的椭圆星系和螺旋星系,但围绕中央星团(名为 SPT-CL J0019-2026)的星系似乎被拉伸成明亮的弧线,仿佛被巨大的放大镜扭曲了一样。这种宇宙扭曲称为引力透镜效应,当像星系团这样的大质量物体具有足够强大的引力场来扭曲和放大来自背景物体的光时,就会发生这种情况。
鲸鱼座中的一个巨大星系团占据了美国宇航局/欧洲哈勃太空望远镜拍摄的这张图像的中心。 ESA/Hubble 和 NASA,H. Ebeling

在这张哈勃图像中,星系团 SPT-CL J0019-2026 位于中心。位于 46 亿光年之外,正是这个巨大星团的质量产生了透镜效应,你可以看到来自中央星团周围星系的光由于透镜效应被拉伸成细长的形状。如果没有透镜效应,这些背景星系将离我们太远而无法看到,因此通过利用透镜效应,哈勃望远镜能够看到更远的太空。

该图像被视为“奖励”图像,作为填补空白项目的一部分。像哈勃这样的望远镜收到了想使用它们的科学家的申请,远远超过了它所能容纳的数量,所以在望远镜上的时间是非常宝贵的。但有时使用望远镜进行的不同观测之间存在微小差距,研究人员充分利用这段空闲时间来观察像这个星系团这样有趣的目标。


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