天文學家發現罕見五重愛因斯坦十字,揭示暗物質奧秘

编辑者: Uliana S.

一個由國際天文學家組成的團隊,其中包括來自羅格斯大學的研究人員,發現了一種罕見的天文現象,稱為愛因斯坦十字,其中背景星系的光被前景星系團的引力彎曲成五個獨立的影像,而非典型的四個影像。這個在星系HerS-3中觀察到的異常現象,最初是由法國天文學家皮埃爾·考克斯(Pierre Cox)使用北方延伸毫米陣列(NOEMA)首次偵測到。隨後,透過智利的阿塔卡馬大型毫米/次毫米陣列(ALMA)進行的觀測,證實了這種不同尋常的五重影像模式。這項研究發表在《天體物理學期刊》上,強調了國際科學合作以及使用先進天文設施的重要性,包括ALMA、非常大的陣列(VLA)和NASA的哈伯太空望遠鏡,這些設施都對這項研究做出了貢獻。

愛因斯坦十字現象本身就十分罕見,而這次發現的五重影像更是非同尋常。研究人員最初以為是儀器出現了問題,但經過嚴格的檢查後,確認了這一現象的真實性。透過對引力透鏡效應的電腦模擬,羅格斯大學的天體物理學家查爾斯·基頓(Charles Keeton)和研究生拉娜·艾德(Lana Eid)發現,僅憑可見的前景星系無法完全解釋這種五重影像的精確模式。只有加入一個巨大的、不可見的暗物質成分,才能使模型與觀測結果吻合。

這項發現為研究暗物質提供了一個獨特的機會,暗物質的引力效應是其光線彎曲的主要偵測方法。暗物質佔宇宙物質總量的約80%,但它本身不發光或吸收光,只能透過其引力效應被偵測到。這次的發現為研究暗物質在早期宇宙中如何影響星系的形成提供了獨特的實驗室。引力透鏡效應的放大作用,也使得研究團隊能夠以前所未有的細節來研究HerS-3星系。

研究團隊預計,未來的觀測可能會揭示更多特徵,例如來自星系的氣體流出,這將有助於進一步理解暗物質的性質。皮埃爾·考克斯表示,這個系統就像一個天然的望遠鏡,讓他們能夠深入研究遙遠的星系以及彎曲其光線的不可見物質。查爾斯·基頓教授強調,這種現象的發現為研究暗物質的結構和分佈提供了寶貴的機會,這也是理解宇宙構成的關鍵一步。

來源

  • SpaceDaily

  • Phys.org

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