歐幾里德太空望遠鏡發現罕見「愛因斯坦環」 有助探索暗物質

天文學家近日宣布，歐幾里德（Euclid）太空望遠鏡在附近星系的觀測中發現了一個難得且明亮的「愛因斯坦環」（Einstein ring）。

歐幾里德太空望遠鏡遠鏡發現罕見「愛因斯坦環」

據外媒報導，這個愛因斯坦環圍繞著距離地球5.9億光年的星系NGC 6505，就宇宙尺度而言並不算太遠。

刊登在「天文與天體物理學」（Astronomy and Astrophysics）期刊上的文章提到，天文學家早在一個多世紀之前就已經知道這個星系的存在，因此對歐幾里德望遠鏡發現這個明亮光環感到驚訝。

愛因斯坦環是遙遠星系的光線環繞著一個比較接近的天體

愛因斯坦環是來自遙遠星系的光線，以完美的方式彎曲環繞著一個比較接近的天體。在這個新發現的案例中，被環繞的是位於天龍座（Draco）內的NGC 6505星系，而製造光環的遙遠星系距離超過40億光年。科學家以前從未觀測到這個遙遠的星系，因此尚未為其命名。

光線因為重力作用而彎曲

這些來自遙遠星系的光線因為重力的作用而彎曲，這種現象稱為「重力透鏡」（gravitational lensing）效應，因此這種光環以對重力物理學作出重大貢獻的愛因斯坦（Albert Einstein）之名命名。

首篇對這個愛因斯坦環進行分析的科學論文的主要作者康納·奧里爾登（Conor O'Riordan）目前在德國馬克斯·普朗克天體物理學研究所（Max Planck Institute for Astrophysics）從事暗物質的研究。他在聲明中表示：「所有強重力透鏡都很特別，因為它們很罕見，且在科學上非常有用。這個特別之處在於它與地球的距離很近，且其排列方式相當美麗。」

有助探索暗物質

研究這些愛因斯坦環的重力效應可幫助科學家更深入理解宇宙的膨脹、探索暗物質和暗能量的影響，並透過受暗物質彎曲的光線來調查光線的背景來源。

AP圖片

歐幾里德太空望遠鏡於2023年在美國佛羅里達州發射升空。美國國家航空暨太空總署（NASA）也參與了歐幾里得在宇宙中探測暗能量和暗物質的任務。

天文學家在已知最遙遠的星系中意外地發現了氧和重金屬等元素。這個星系被稱為JADES-GS-z14-0，距離地球134億光年，這代表它形成於宇宙早期。

最初在2024年1月使用韋伯太空望遠鏡探測到JADES-GS-z14-0

JADES-GS-z14-0是一個異常龐大、明亮且遙遠的星系，最初是在2024年1月使用韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）探測到的。這望遠鏡能夠觀測人眼看不到的紅外光，而來自JADES-GS-z14-0的光花了134億年才抵達我們所在的宇宙角落。因此，不論是韋伯望遠鏡還是位於智利阿塔卡瑪沙漠的阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列望遠鏡（ALMA）等其他觀測站，他們實際觀察到的是宇宙僅有約3億年歷史時的這個星系的樣貌。

意外發現氧和重金屬的存在

當天文學家使用ALMA追蹤韋伯望遠鏡的初步觀測時，他們驚訝地發現了氧和重金屬的存在。這顯示，這個星系在宇宙形成的早期速度比預期的更快。ALMA的發現分別發表在《天文物理期刊》（The Astrophysical Journal）和《天文與天體物理學》（Astronomy & Astrophysics）期刊上。

研究：星系在宇宙形成的早期速度比預期的更快

研究報告主筆、荷蘭萊登大學（Leiden University）萊登天文台（Leiden Observatory）的博士候選人桑德舒斯（Sander Schouws）表示：「這就像在預期只有嬰兒的地方，卻發現了青少年。結果顯示，這個星系形成速度驚人快速，並且快速成熟，這增加了更多證據表明，星系的形成速度遠超過預期。」

圖片來源：ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)