这种令人难以置信的失真就像放大镜进入深空
引力透镜是宇宙的终极游乐场镜子。它扭曲了它们后面物体的视野,但也提供了有关遥远星系和类星体的惊人信息。
使用哈勃太空望远镜 (HST) 的天文学家最近发布这些奇怪的幽灵之一的新图像,称为“旋转木马镜头”。这是七个背景星系的罕见排列,它们似乎都被一个中间的星系团扭曲了。
根据伯克利实验室高级科学家大卫·施莱格尔 (David Schlegel) 的说法,这个引力透镜对天文学家来说是一个很棒的发现。
“这是一个非常幸运的'银河系阵容'——多个星系在跨越大部分可观测宇宙的视线上的偶然对齐,”他说。“找到这样的对齐方式是大海捞针。找到所有这些就像大海捞针里精确地排成一排的八根针。
Carousel Lens 被发现于几年前的暗能量巡天数据.现在,天文学家们正在将注意力集中在它身上,以测量它的质量以及它对更遥远星系图像的影响。
七个星系和一个前景星系团的引力透镜对准很可能通过高 -红移星系来源、透镜星团的特性以及宇宙学中未解之谜。
解构旋转木马引力透镜
宇宙中典型的大尺度引力透镜由一个“透镜物体”和它后面更遥远的物体组成。通常,那些遥远的天体是星系和类星体。(例如,当行星从其恒星前面经过时,就会出现小尺度引力透镜。
然而,旋转木马镜头在本质上更“宇宙”,覆盖了相距数百万光年的物体。特别是,进行透镜的星团距离地球约 50 亿光年。它也被命名为 DESI-090.9854-35.9683,至少有四个大星系成员以及其他几个可能的星系团成员。
旋转木马透镜至少覆盖了七个遥远的星系。它们位于距离地球 7.62 到 120 亿光年之间的任何地方。它们与透镜星系团的对齐导致了每个更遥远星系的多张图像。
他们的形状是“游乐场镜子”效果的结果,这种效果拉伸了他们的幻影。标有“4a、4b、4c、4d”的星系实际上形成了一个近乎完美的“爱因斯坦十字”,它显示了透镜中质量的对称分布。
旋转木马是宇宙中“强镜头”的一个很好的例子,伯克利研究团队的黄小尚(Xiaoshang Huang)说。
“我们的团队一直在寻找强大的镜头并对最有价值的系统进行建模,”Huang 说。
“旋转木马透镜是由七个星系分成五组的令人难以置信的排列,它们几乎完美地排列在前景星团透镜后面。当它们通过镜头出现时,每个背景星系的多个图像会在前景镜头周围形成近似同心的圆形图案,就像在旋转木马中一样。
“这是一个前所未有的发现,生成的计算模型显示出非常有希望的前景测量宇宙的特性,包括暗物质的特性和暗能量."
是什么让这款镜头如此特别?
在他们的最近发布的论文、Schlegel、Huang 和其他人介绍了对 Carousel Lens 进行建模以了解其结构。他们指出,它几乎显示了天文学家在此类幽灵中看到的所有透镜配置。有各种弧线、菱形、爱因斯坦环和双透镜。
晶状体本身和它扭曲的星系之间的距离大分布也提出了一些有趣的宇宙学研究领域。特别是,科学团队希望进行更多的光谱研究,以了解透镜星团的物质分布。
至少七个透镜光源将有助于限制星团中物质的数量,并有助于理解此类系统中暗物质和重子物质的数量。
除了物质分布之外,该团队还可以使用这种透镜系统作为了解远处透镜光源特性的一种方式。这很重要,因为最遥远的星系可以洞察宇宙历史各个时期的情况。
例如,源 7 是一个有趣的“附近”源,它可能是一个非常高红移的“静止”星系。它在红外测量中似乎非常“红”,HST 已经观察到其他此类数据。Source 7 可能是所谓的“早期星系淬灭”的一个有效例子。
当恒星形成停止并且星系变得静止时,就会发生这种情况。有几种可能发生的方式,但最常见的是中央超大质量之间的某种反馈循环黑洞和边远地区。这可能是由于星系合并造成的,例如,这在早期宇宙中非常常见。
旋转木马镜头(和其他同类镜头)提供了一种特殊的方式来研究宇宙历史的那个时代以及塑造我们今天看到的星系的事件。