最遙遠的「望遠鏡」

阿盟說

這個「多功能望遠鏡」，不僅能測天體距離，而且有助於暗能量研究

撰文：秦昰嵩

責編：魏玲海

審校：鄭永春

2017年2月27日，APOD發布了一張關於引力透鏡的照片。這幅美麗的照片是由於引力透鏡導致了一個星系背後的一個類星體呈現出四個基本一樣的影像。

引力透鏡產生的影像

那麼引力透鏡究竟是什麼呢？如果觀測者到光源的視線上有一個大質量的前景天體，那麼光源的兩側會形成兩個像，就好像有一面透鏡放在觀測者與天體之間一樣，這種現象稱之為引力透鏡效應。

引力透鏡效應的成因

讀者們看了這幅圖片一定會思考為什麼引力透鏡後的天體是環形的呢？因為遠處的天體的光芒是發往不同方向的，但被引力場匯聚到了觀測者的位置，觀測者就能在多個方向上看到遠處的發光天體了。

上個世紀，天文學家在觀測星系團阿貝爾370的時注意到，這個星系團右側出現了不尋常的弧形結構。儘管對這個弧形結構很好奇，但是由於是第一次觀測到這種東西，所以大家先將它擱置下來。

阿貝爾370中觀察到的引力透鏡

然而在上世紀80年代中期，更好的影像質量讓科學家發現了這道弧形結構其實是一種天體物理現象所創造的，那就是整個星系團對背景星系產生的引力透鏡效應。如今我們了解到這道弧形結構背後的真相，其實是恰好位於星系團後方的一個星系的兩個像。阿貝爾370的引力將背景星系及其他星系發出的光線彎曲、以不同的路徑到達觀測者，就如同透過酒杯觀看遠方的燈光一樣。

引力透鏡確實是宇宙中的一筆艷麗的畫作，不過它到底有沒有實際應用呢？當然是有的，科學家們現在能夠利用引力透鏡測量遙遠天體的距離。基於引力透鏡，科學家將哈勃空間望遠鏡的測距能力進行了提升，能提高觀測宇宙的精確度，而且有助於對暗能量本質進行研究。

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