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透镜里的宇宙——引力透镜夸大了类星体的亮度

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罗马不是一天造成的,宇宙也不是。我们看到的早期宇宙,也许很大程度上是引力透镜夸大和扭曲后的样子。


1楼2006-06-29 09:17回复
    这里的透镜不是指光学望远镜的镜头,而是爱因斯坦的“引力透镜”。光线经过大质量天体附近时,会发生弯曲,1919年爱丁顿就是在日食时观察太阳对星光的这种偏转作用,为广义相对论提供了实验证据。想象一下在我们和某遥远天体间的直线上存在一个星系(或者星团、黑洞或随便什么质量巨大的东西),遥远天体发出的光被这个星系弯折、会聚后到达地球,在我们看来,这个遥远天体就被“放大”了,也更明亮了。这种效果与普通的玻璃或塑料透镜是一样的,因此可以把该星系看作一个“引力透镜”。


    2楼2006-06-29 09:18
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      2025-08-24 19:17:35
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      引力透镜:一个遥远类星体发出的光芒,经中间星系的弯折到达地球,
      因而显得更明亮,并产生多个虚像


      3楼2006-06-29 09:18
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        天文学家对引力透镜已经相当熟悉,甚至把它们当作真正的透镜来用,试图通过这种“引力望远镜”看到更远的地方。当然引力透镜不像光学玻璃可以精心打磨,也不能仔细调整安装位置,所以就别挑剔成像的质量——更何况引力透镜现象是非常稀罕的。宇宙如此广大,地球、引力透镜、观测对象恰好三点一线的概率,实在是太小了。从地球上观察邻近星系的恒星,大概一百万颗里只有一颗会明显地被引力透镜放大。对于离我们非常非常远的类星体,这一比例通常被认为是千分之几。


        4楼2006-06-29 09:18
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          哈勃望远镜拍到的照片。图中几个蓝色的椭圆圈,是同一个幼年星系
          在橙色星系团的引力透镜作用下形成的多个虚像


          5楼2006-06-29 09:18
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            设于夏威夷的日本富士(Subaru)望远镜拍得的照片。图中央暗红色的是
            一个椭圆星系,它的引力透镜作用对同一个类星体(蓝色天体)形成了4个像


            7楼2006-06-29 09:19
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              听完了好消息,我们再来听坏消息。如果上述现象普遍存在,也就是说红移约为6的所有遥远类星体中都有1/3被引力透镜夸大,也会给早期宇宙研究带来另一种麻烦。若不能正确地估计引力透镜对类星体观测结果的影响,就会过高估计早期宇宙中类星体数量和总辐射,这关系到宇宙间离散气体的温度和离子化等问题,直接影响我们对宇宙演化过程的推理。要是我们真的像Wyithe和Loeb所估计的那样正隔着一大堆我们还不了解其构造分布的引力透镜观察早期宇宙,就意味着观测结果中的不确定性比想象中多得多,对早期宇宙的研究会变得更复杂——而这本来就够困难的了。

                为什么遥远类星体被引力透镜夸大的比例那么高?很容易想到的一个原因是,它们既然非常远,与地球之间的空间里天体很多,其中出现位置合适的天体的可能性也就更高。但这只是一部分原因。Wyithe和Loeb的看法是——引力透镜大大夸张了某些类星体的亮度,使得它们更容易被发现。我们的观测能力有限,最先发现的类星体有许多是经过透镜夸张的,也就不奇怪。

                他们俩的观点是否正确呢?也许很快就可以检验一下:引力透镜的典型效果是对同一天体产生多个相隔很近的虚像,虽然斯隆数字巡天计划的望远镜不足以把这些类星体的虚像区分开来,其它大型地面望远镜和哈勃空间望远镜却是有可能的——据说相关的观测已经在着手准备了


              8楼2006-06-29 09:19
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                很高兴人们能对它做出这么好的解释


                9楼2006-12-22 09:58
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                  2025-08-24 19:11:35
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                  10楼2007-08-17 11:30
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                    • 58.247.174.*
                    因为罗马是两天建成的


                    11楼2007-08-28 12:21
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                      • 218.18.204.*
                      罗马是半天造成的~~


                      13楼2007-12-25 21:26
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                        罗马是我一手造成


                        14楼2008-10-27 08:13
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