2021年10月7日,美国NASA宣布了哈勃太空望远镜十年前的惊人发现。这就是我们现在看到的照片。
这张图片拍摄的是遥远太空中的各类星系,这些星系有大有小形状各异。
在2013年,天文学家在整理哈勃这次的拍摄时,意外地发现了一个奇怪的图案,这个图案的形状好像一个矩形,这与我们平常看到的星系的形状,有很大的不同。一时间,天文学家竟不知道它是什么。
从2013年发现以来,天文学家就一直在研究,企图破解这个图案的秘密。而这个研究,直到最近,他们才解密出。
大家好,我是腾宝,这期我们就来谈谈,这个发现!
诡异形状
这个图案的形状很奇特,具有线条的纹路以及形似矩形的轮廓。且它好像具有镜像的结构。以及,一个好像分身的存在。
通过图案上下的对比,我们的可以看到:图案上下具有对称性(数字标注的就是对应的的点)。
这个发现显示:好像它是一个天体被镜像后的结果。
而在这个图案的上方,又存在一个与之相似的天体!
这个上方的图案,除过镜像被拉长之外,它似乎有着和镜像相同的特征。
基于这些发现,研究人员则想到了爱因斯坦的一个理论,引力透镜现象!
引力透镜
在1915年,爱因斯坦发表了一篇有关引力的理论,即广义相对论。
根据爱因斯坦的描述:引力其实只是时空被弯曲后的表象。
引力的实质是,时空的弯曲。
那么在时空的弯曲下,则会存在一个奇特的效应,光线偏折。就是,光在这个弯曲的时空中,也会跟着弯曲。这个效应,早在广义相对发表后的第4年,1919年,便被英国的物理学家爱丁顿证实。
所以,光线偏折效应这已是不争的事实。
那么在光线偏折的效应下,则有了引力透镜这个概念。
当一个遥远天体发出的光,在经过大质量天体时,会被这个大质量天体造成的时空而发生弯曲,弯曲的结果,就有可能把这个天体发出的光扭曲而放大,就像透镜那样,成一个扭曲的像。即为,引力透镜成像。
对图案的猜测
所以,当研究人员看到这个图案具有镜像结构,且有一个相似的天体时,便想到了引力透镜的成像。
所以他们认为,这个图案,应该是引力透镜造成的。
但奇怪的却是,他们无法在这个图案中找到充当透镜的前景天体。
在前面我们曾介绍过,引力透镜是一个天体发出的光,在经过另一个天体时发生了扭曲,最后这个扭曲的像,再到达我们的视线。
所以,引力透镜成像的话,必须有三个物体:一,是必须要有一个成像的天体,也就是发出光的背景天体。二,还要有一个充当透镜的物体,也就是造成时空弯曲的前景天体。第三个,便是我们观测者!
所以依据这个条件,我们观测到的引力透镜成像,往往都会看到成像天体以及充当透镜的前景天体。
比如,哈勃拍摄的这张爱因斯坦环,中间那个发光的亮点,便是充当透镜的前景天体,而外围的圆环,便是被扭曲的成像天体。
哈勃拍摄的爱因斯坦环
但反观这个图案,研究人员却无法看到充当透镜的前景天体。
那这又是为什么?为什么我们无法找到前景天体?
对此,研究人员又利用了夏威夷的凯克天文台,测算了这个镜像图案,以及上方天体的距离以及光谱数据,企图验证这个镜像图案和其上方的天体是不是同一天体。
而观测的结果显示,不管是它们的红移值还是光谱数据,都表明,它们应该是同一天体,那这样的话,这应该就是引力透镜所致。
但为何,不见前景的透镜天体呢?
暗物质的猜测
研究人员猜测,这可能是暗物质所为。
暗物质是一种我们无法观测到的物质,我们看不见它,但却能用引力感知它的存在。而存在引力,则说明,它也可以产生引力透镜现象。
所以研究人员又寻求了基隆数字巡天的帮助,在基隆数字巡天的帮助下,研究人员在这个图案同一区域的前方,距地球大约70亿光年处,发现了一个以前从未编录的星系聚集体,星系团!
星系团,就是因引力而聚集的一大批星系,而在这样的空间中呢,则存在着大量的暗物质。
星系团中的暗物质
所以研究人员认为,这里的暗物质,可能就是造成这个奇怪引力透镜的前景天体。而其上方与之相似的那个天体,便是它的全貌。
经过复原,它是一个扁平状的螺旋星系,距地球大概110亿光年。
好了,这个就是对本次研究的大致解读,那本期就到这里了。
【点击主页 ,查看更多宇宙探索视频】