利用引力透鏡精確測量類星體星系的質量

發表于 2025-11-22 18:29:49 來源：骨軟筋酥網

SDSS J0919 + 2720強透鏡系統。學分:自然天文學(2023)。引力DOI: 10.1038/s41550-023-01982-2
（神秘的透鏡體星V型《134-8006-5952》長沙芙蓉區外圍女上門快餐提供外圍女小姐上門服務快速安排人到付款地球uux.cn）據洛桑聯邦理工學院：來自EPFL的一組研究人員發現了一種方法，利用強引力透鏡現象來精確確定包含類星體的精確星系的質量，以及它們在宇宙時間中的測量演化，這種精度比任何其他技術都高大約三倍。質量了解類星體宿主星系的利用類星質量有助于深入了解早期宇宙中星系的演化，從而構建星系形成和黑洞發展的引力場景。研究結果發表在《自然天文學》上。透鏡體星
該研究的精確V型《134-8006-5952》長沙芙蓉區外圍女上門快餐提供外圍女小姐上門服務快速安排人到付款高級作者、EPFL天體物理學家弗雷德里克·庫爾賓(Frédéric Courbin)說:“引力透鏡實現了前所未有的測量精確度和準確性，為在遙遠的質量宇宙中獲得可靠的質量估計提供了一種新的途徑，在那里傳統技術缺乏精確度，利用類星并且容易出現偏差。引力”。透鏡體星
“過去已經測量過宿主星系的質量，但由于引力透鏡，這是第一次在遙遠的宇宙中進行如此精確的測量，”該研究的主要作者、目前在斯坦福大學獲得SNF獎的馬丁·米隆解釋道。
結合引力透鏡和類星體
類星體是超大質量黑洞的發光表現，它吸積周圍的物質，位于宿主星系的中心。通常很難測量類星體的宿主星系有多重，因為類星體非常遙遠，也因為它們太亮了，以至于它們比附近的任何物體都亮。
引力透鏡允許我們計算透鏡物體的質量。由于愛因斯坦的引力理論，我們知道了夜空前景中的大質量物體——引力透鏡——是如何彎曲來自背景物體的光的。由此產生的奇怪光環實際上是引力透鏡對背景物體光線的扭曲。
十多年前，Courbin騎自行車去Sauverny天文臺，當他意識到他可以結合兩者——類星體和引力透鏡——來測量類星體主星系的質量。為此，他必須在星系中找到一個類星體，它也可以作為引力透鏡。
迄今為止觀察到的少數引力透鏡類星體
斯隆數字巡天(SDSS)數據庫是搜索引力透鏡類星體候選的好地方，但為了確定，庫爾賓必須看到透鏡環。2010年，他和他的同事委托哈勃太空望遠鏡觀察四個候選者，其中三個顯示出透鏡化。在這三顆行星中，有一顆因其特有的引力透鏡環而脫穎而出:SDSS J0919+2720。
這里看到的SDSS J0919+2720的HST圖像顯示了前景中的兩個明亮的物體，每個都充當著引力透鏡，“可能是兩個正在合并的星系，”庫爾賓解釋道。左邊的是一顆明亮的類星體，位于一個太暗而無法觀測的主星系內。右邊明亮的物體是另一個星系，主引力透鏡。最左邊一個暗淡的物體是一個伴星系。特征環是來自背景星系的變形光。
拯救世界的計算透鏡模型
通過仔細分析SDSS J0919+2720中的引力透鏡環，原則上可以確定這兩個明亮物體的質量。如果沒有合著者Aymeric Galan最近開發的基于小波的透鏡建模技術，要解開各種物體的質量是不可能的，他目前在慕尼黑工業大學(TUM)，也是SNF獎的獲得者。
利用引力透鏡精確測量類星體星系的質量

信用:EPFL /奧斯汀皮爾
“天體物理學中最大的挑戰之一是理解超大質量黑洞是如何形成的，”加蘭解釋道?！傲私馑馁|量，它與主星系的比較以及它在宇宙時代的演變，讓我們能夠拋棄或驗證某些形成理論?！?br>“在本地宇宙中，我們觀察到最大質量的星系在其中心也擁有最大質量的黑洞。這可能表明，星系的增長受到其中心黑洞輻射和注入星系的能量的調節。然而，為了測試這一理論，我們仍然需要不僅在局部，而且在遙遠的宇宙中研究這些相互作用，”米隆解釋道。
引力透鏡事件非常罕見，千分之一的星系揭示了這一現象。由于類星體出現在每一千個星系中，類星體充當透鏡的幾率是百萬分之一?？茖W家們預計將在今年夏天用獵鷹9號SpaceX火箭發射的ESA-NASA任務Euclid中探測到數百個這些透鏡類星體。