引力透鏡來尋找類星體效果怎么樣?

光的路徑因質(zhì)量而彎曲,這是愛因斯坦的引力理論所預(yù)言的效應(yīng)。當(dāng)一個大質(zhì)量的星系或星團(tuán)沿著我們的視線向一個更遙遠(yuǎn)的星系靠近時,它的物質(zhì)就會充當(dāng)一個透鏡,以成像該物體發(fā)出的光。

所謂的強(qiáng)引力透鏡效應(yīng)會產(chǎn)生高度扭曲、放大和經(jīng)常是多個圖像的單一來源(強(qiáng)透鏡效應(yīng)與弱透鏡效應(yīng)不同,弱透鏡效應(yīng)導(dǎo)致背景星系的輕微變形)。類星體是在其核心周圍有大量黑洞的星系,大量的能量被輻射出來,超過了整個主星系的其他部分。

博科園-科學(xué)科普:它們的亮度使類星體能夠在宇宙學(xué)距離上被觀測到,因此它們很可能是強(qiáng)透鏡的候選者,目前已知的有幾百個引力透鏡的類星體。它們不僅提供了類星體和透鏡的有價(jià)值的信息,而且還提供了宇宙學(xué)方面的信息,因?yàn)檫b遠(yuǎn)天體的扭曲光路已經(jīng)穿越了宇宙學(xué)的距離。CfA天文學(xué)家大衛(wèi)·詹姆斯(David James)是一個大型國際團(tuán)隊(duì)的成員,該團(tuán)隊(duì)正在系統(tǒng)地尋找新的引力透鏡類星體。

他們使用WISE紅外全天空調(diào)查來尋找那些紅外顏色表明它們是有活躍核的星系(比如類星體)的候選星系。他們用一種復(fù)雜的算法對這些候選對象的圖像進(jìn)行處理,尋找它們是多個組成部分的證據(jù),比如從透鏡系統(tǒng)中預(yù)期得到的證據(jù),然后用光譜和地面成像觀測對這個子集進(jìn)行跟蹤,使用比WISE更高的空間分辨率。

在最初的54個候選星系中發(fā)現(xiàn)了兩個,光譜證實(shí)了它們是引力透鏡類星體,一個有4個子圖像,另一個有2個,每個子圖像的光都已經(jīng)向我們傳播了大約100億年。這兩種情況下的圖像也顯示了透鏡星系的痕跡,這是透鏡效應(yīng)的一個重要驗(yàn)證,盡管這些星系太過微弱,無法測量它們的距離??茖W(xué)家們還發(fā)現(xiàn)了另外7個可能是雙重類星體的天體,但還需要進(jìn)一步的研究來證實(shí)這些結(jié)果。
博科園-科學(xué)科普|參考期刊文獻(xiàn):《皇家天文學(xué)會月報(bào)》
研究/來自:哈佛史密森尼天體物理中心
DOI: 10.1093/mnras/sty2172
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