“雙”星系使天文學(xué)家感到困惑 花幾年時(shí)間才解開謎團(tuán)
（神秘的雙地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：外媒報(bào)道，當(dāng)一個(gè)遙遠(yuǎn)的星系星系的光線在經(jīng)過它前面的大質(zhì)量星系或星系團(tuán)時(shí)被放大、拉長(zhǎng)和變亮，使天深圳外圍（外圍上門）外圍女預(yù)約（電話微信189-4469-7302）一二線城市快速預(yù)約，90分鐘可以到達(dá)許多光學(xué)幻覺就會(huì)出現(xiàn)。文學(xué)這種現(xiàn)象被稱為引力透鏡，家感間才解開產(chǎn)生了背景星系的到困多個(gè)被拉伸和增亮的圖像。這種現(xiàn)象使天文學(xué)家能夠研究非常遙遠(yuǎn)的惑花星系，除了通過引力透鏡的謎團(tuán)影響外，它們是雙無法看到的。挑戰(zhàn)在于試圖從透鏡產(chǎn)生的星系奇特形狀中重建遙遠(yuǎn)的星系。但是使天，使用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的文學(xué)天文學(xué)家在分析類星體時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)了這樣一個(gè)奇怪的形狀。他們發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)明亮的家感間才解開線性天體，似乎是到困彼此的鏡像。另一個(gè)怪異的惑花天體就在附近。
這些特征讓天文學(xué)家們大惑不解，以至于他們花了幾年時(shí)間才解開了這個(gè)謎團(tuán)。在兩位引力透鏡專家的深圳外圍（外圍上門）外圍女預(yù)約（電話微信189-4469-7302）一二線城市快速預(yù)約，90分鐘可以到達(dá)幫助下，研究人員確定，這三個(gè)天體是一個(gè)遙遠(yuǎn)的、未被發(fā)現(xiàn)的星系的扭曲圖像。但最大的驚喜是，這些線性天體是彼此的精確“拷貝”，這是一種罕見的情況，是由背景星系和前景透鏡星團(tuán)的精確排列造成的。
天文學(xué)家已經(jīng)看到了散布在我們浩瀚宇宙中的一些相當(dāng)奇怪的東西，從爆炸的恒星到碰撞的星系。因此，人們可能會(huì)認(rèn)為，當(dāng)他們看到一個(gè)奇怪的天體時(shí)，他們將能夠識(shí)別它。但是美國(guó)宇航局的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了似乎是兩個(gè)相同的天體，它們看起來如此奇怪，天文學(xué)家花了幾年時(shí)間才確定它們是什么。
肖尼州立大學(xué)（普茨茅斯）的天文學(xué)家蒂莫西-漢密爾頓說："我們真的被難住了"。這些古怪的天體由一對(duì)星系凸起（一個(gè)星系中充滿恒星的中心樞紐）和至少三個(gè)幾乎平行的分裂條紋組成。漢密爾頓在使用哈勃測(cè)量類星體的集合時(shí)意外地發(fā)現(xiàn)了它們，類星體是活動(dòng)星系的熾熱核心。
漢密爾頓向同事尋求幫助，并做了很多大量的工作之后，漢密爾頓和由夏威夷大學(xué)希洛分校的理查德-格里菲斯領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，終于把所有的線索放在一起，解開了這個(gè)謎團(tuán)。這些線性天體是位于110多億光年外的一個(gè)引力凝聚的遙遠(yuǎn)星系的拉伸圖像。而且，它們似乎是彼此的鏡像。
研究小組發(fā)現(xiàn)，一個(gè)介入的、未編入目錄的前景星系團(tuán)的巨大引力正在扭曲空間，放大、增亮和拉伸它后面的一個(gè)遙遠(yuǎn)星系的圖像，這種現(xiàn)象稱為引力透鏡。盡管哈勃觀測(cè)揭示了許多由引力透鏡引起的這些有趣的鏡像扭曲，但這個(gè)天體是令人困惑的。
在這種情況下，一個(gè)背景星系和一個(gè)前景星系團(tuán)之間的精確排列產(chǎn)生了遠(yuǎn)程星系的同一圖像的雙倍放大副本。這種罕見的現(xiàn)象之所以發(fā)生，是因?yàn)楸尘靶窍悼邕^了空間結(jié)構(gòu)中的一個(gè)漣漪。這個(gè)"波紋"是一個(gè)最大的放大區(qū)域，由密集的暗物質(zhì)的引力引起，暗物質(zhì)是構(gòu)成宇宙大部分質(zhì)量的看不見的膠水。當(dāng)來自遙遠(yuǎn)的星系的光沿著這個(gè)波紋穿過星團(tuán)時(shí)，產(chǎn)生了兩個(gè)鏡像，同時(shí)還可以看到偏向一側(cè)的第三個(gè)圖像。
格里菲斯將這種效果比作在游泳池底部看到的明亮的波浪形圖案。"想想在一個(gè)晴朗的日子里，游泳池表面的波紋，在池底顯示出明亮的圖案，"他解釋說。"底部的這些明亮圖案是由一種類似于引力透鏡的效應(yīng)引起的。表面上的漣漪作為部分透鏡，將陽光聚焦到底部明亮的方格圖案上。"
在引力透鏡的遙遠(yuǎn)星系中，"波紋"極大地放大并扭曲了通過星系團(tuán)的背景星系的光線。"波紋"的作用就像一面不完美的彎曲的鏡子，產(chǎn)生了雙重副本。
解開這個(gè)謎團(tuán)
但是當(dāng)漢密爾頓在2013年發(fā)現(xiàn)這些奇怪的線性特征時(shí)，這種罕見的現(xiàn)象并不為人所知。當(dāng)他翻閱類星體圖像時(shí)，鏡像圖像和平行條紋的快照脫穎而出。漢密爾頓以前從未見過這樣的東西，其他團(tuán)隊(duì)成員也沒有見過。
漢密爾頓說："我的第一個(gè)想法是，也許它們是具有潮汐拉伸臂的相互作用的星系。這并不適合，但我不知道還能怎么想。"
于是漢密爾頓和團(tuán)隊(duì)開始了他們的探索，以解開這些誘人的直線之謎，后來因其發(fā)現(xiàn)者而被稱為“漢密爾頓天體”。他們?cè)谔煳膶W(xué)會(huì)議上向同事們展示了這個(gè)奇怪的圖像，引起了各種反應(yīng)，從宇宙弦到行星星云。
但是，當(dāng)漢密爾頓在2015年美國(guó)宇航局的一次會(huì)議上展示該圖像時(shí)，并不是最初團(tuán)隊(duì)成員的格里菲斯提出了最合理的解釋。這是一個(gè)放大和扭曲的圖像，是由類似于在哈勃圖像中看到的其他大質(zhì)量星系團(tuán)的透鏡現(xiàn)象引起的，這些星系團(tuán)正在放大非常遙遠(yuǎn)的星系的圖像。當(dāng)格里菲斯在哈勃的一個(gè)深層星系團(tuán)調(diào)查中了解到一個(gè)類似的線性物體時(shí)，他證實(shí)了這個(gè)想法。
然而，研究人員仍然有一個(gè)問題。他們無法識(shí)別透鏡星團(tuán)。通常情況下，研究星系團(tuán)的天文學(xué)家們首先會(huì)看到導(dǎo)致透鏡的前景星系團(tuán)，然后再找到星系團(tuán)內(nèi)遙遠(yuǎn)星系的放大圖像。對(duì)斯隆數(shù)字天空調(diào)查圖像的搜索顯示，一個(gè)星系團(tuán)位于在與放大圖像相同的區(qū)域，但它并沒有出現(xiàn)在任何編目調(diào)查中。盡管如此，這些奇怪的圖像位于一個(gè)星系團(tuán)的中心，這一事實(shí)使格里菲斯清楚地認(rèn)識(shí)到，這個(gè)星系團(tuán)正在產(chǎn)生凝聚的圖像。
研究人員的下一步是確定這三幅凝聚圖像是否處于相同的距離，因此是否都是同一個(gè)遙遠(yuǎn)星系的扭曲畫像。夏威夷的雙子座望遠(yuǎn)鏡和W.M.凱克天文臺(tái)的光譜測(cè)量幫助研究人員進(jìn)行了這一確認(rèn)，顯示出凝聚的圖像是來自110多億光年外的一個(gè)星系。
根據(jù)對(duì)第三張凝聚圖像的重建，這個(gè)遙遠(yuǎn)的星系似乎是一個(gè)邊緣上的條狀螺旋體，有持續(xù)的、結(jié)塊的恒星形成。
在格里菲斯和夏威夷大學(xué)希洛分校本科生進(jìn)行光譜觀測(cè)的同時(shí)，芝加哥的另一組研究人員利用斯隆數(shù)據(jù)確定了這個(gè)星團(tuán)并測(cè)量了它的距離。該星團(tuán)位于70多億光年之外。
但是，由于關(guān)于這個(gè)星團(tuán)的信息非常少，格里菲斯的團(tuán)隊(duì)仍然在努力研究如何解釋這些不尋常的透鏡形狀。"這個(gè)引力透鏡與哈勃之前研究的大多數(shù)透鏡非常不同，特別是在哈勃前沿領(lǐng)域調(diào)查的星團(tuán)中，"格里菲斯解釋說。"你不必長(zhǎng)時(shí)間盯著那些星團(tuán)就能發(fā)現(xiàn)許多透鏡。在這個(gè)天體中，這是我們唯一的透鏡。而我們起初甚至不知道這個(gè)星團(tuán)。"
隨后格里菲斯聯(lián)系引力透鏡理論專家-德國(guó)海德堡大學(xué)的珍妮-瓦格納。瓦格納曾研究過類似的天體，并與現(xiàn)在英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的研究人員尼古拉斯-特索雷一起開發(fā)了計(jì)算機(jī)軟件，用于解釋像這樣的獨(dú)特透鏡。他們的軟件幫助研究小組弄清了所有三個(gè)透鏡圖像是如何形成的。他們得出結(jié)論，拉伸圖像周圍的暗物質(zhì)必須在空間中以小尺度"平滑"分布。
"很好，我們只需要兩個(gè)鏡像，以便獲得暗物質(zhì)在這些位置上的結(jié)塊或不結(jié)塊的規(guī)模，"瓦格納說?！霸谶@里，我們不使用任何透鏡模型。我們只是把多個(gè)圖像的觀測(cè)數(shù)據(jù)和它們可以相互轉(zhuǎn)換的事實(shí)。它們可以通過我們的方法被折疊成一個(gè)。這已經(jīng)給了我們一個(gè)想法，即暗物質(zhì)在這兩個(gè)位置需要多么光滑。”
格里菲斯說，這個(gè)結(jié)果很重要，因?yàn)樘煳膶W(xué)家在發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)近一個(gè)世紀(jì)之后仍然不知道它是什么。"我們知道它是某種形式的物質(zhì)，但我們不知道其組成粒子是什么。所以我們根本不知道它的行為方式。我們只知道它有質(zhì)量并受到引力的影響。對(duì)結(jié)塊或平滑度的大小限制的意義在于，它給我們提供了一些關(guān)于粒子可能是什么的線索。暗物質(zhì)團(tuán)塊越小，粒子的質(zhì)量肯定越大"。
該團(tuán)隊(duì)的論文發(fā)表在9月份的《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上。