每天資訊引力透鏡是什麼?為什麼透過它可以觀察早期宇宙?

菜單

引力透鏡是什麼?為什麼透過它可以觀察早期宇宙?

引力透鏡是什麼?為什麼透過它可以觀察早期宇宙?

幾十年來,科學家一直在尋找遙遠宇宙中的輝煌星系。這些類星體首先被注意到是因為它們非常明亮——有史以來發現的最有活力的物體。但天文學家認為其中絕大多數來自早期宇宙。

由於它們的亮度,天文學家希望用類星體探測再電離時代。這是大爆炸後不到10億年的時間,當時第一代恆星和星系形成。類星體(類似恆星的天體)是人類觀測到的非常遙遠的天體,高紅移的類星體距離地球可達到100億光年以上。類星體是一種在極其遙遠距離外觀測到的高光度天體,80%以上的類星體是射電寧靜的。類星體比星系小很多,但是釋放的能量卻是星系的千倍以上,類星體的超常亮度使其光能在100億光年以外的距離處被觀測到。

通常類星體在很久以前也看不出來(因為很遙遠)。但是天文學家有一個技巧可以在遠處看到宇宙:引力透鏡——引力場源對位於其後的天體發出的電磁輻射所產生的會聚或多重成像效應,類似凸透鏡的匯聚效應。這是觀察者和類星體之間物體的引力 - 例如星系或星系團 - 使行進的光線彎曲,放大其強度。鑑於這些類星體有多遠,從字面上看,大部分宇宙都在我們和它們之間。所以應該有很多東西可以放大光線。

這意味著這個時代應該有許多孤立的類星體,但是第一個剛剛在今年被發現,它幾乎被遺漏了。但它的發現和接近錯過提供了另一個資訊:這些的遙遠光源一直隱藏在明顯的視野中。

如何發現類星體?

早期的類星體看起來有些相似,所以天文學家知道類星體應該是什麼顏色。他們相應地選擇目標,然後使用更好的望遠鏡來確認它們,並確定他們是否發現了一個類星體,或者只是一個類星體顏色的恆星或星系。由於顏色混合,類星體不再像類星體,所以天文學家永遠不會懶得看這些物體。他說這是如此多的類星體逃脫探測的原因。

複雜問題是許多類星體看起來非常靠近它們的鏡頭,但除非你在哈勃望遠鏡上使用一種特殊裝置,否則大多數望遠鏡都無法將它們區分為單獨的物體。每次,類星體被確定為附近的星系,而不是類星體。

但希望一直存在,這兩個問題都可以克服,以揭示大量遙遠的類星體。最簡單的是簡單地改變天文學家用來搜尋類星體的選擇標準,現在他們知道類星體的顏色可以與更近的星系混合。

第二,像WFIRST這樣的新型望遠鏡將在未來十年內上線,將能夠像哈勃一樣精確地看待,將類星體與星系分開,因為具有更廣闊的視野,因此他們可以同時搜尋許多這樣的類星體。

科學家們估計,雖然目前可能正在錯過觀測宇宙初期絕大多數的類星體的時機。但是透過更多更新技術來觀測類星體,可以獲得大量宇宙早期的資訊,對研究整個宇宙起到重要意義。