世界不思議

類星體星光經重力透鏡效應,告訴天文學家什麼事?


1979 年天文學家發現兩個幾乎相同位置也不遠的類星體,稱為「雙類星體」,其實是同個物體的不同影像。更有趣的是:這些影像是不同路徑的光形成,費時也不同,產生類星體的閃爍影像。閃爍時間差長達 14 個月。

2022年天文學家發表有相似情況的類星體研究報告。花了14年研究目標多長時間延遲的觀測影像,發現星系團的星系和暗物質,確實造成類星體星光繞道而行:光通過星系團產生的重力透鏡效應,以不同路徑前進,發生延遲。造成延遲的來源是星系團SDSS J1004+4112。

天文與天文物理學系教授José Antonio Muñoz Lozano說:「我們觀測到四張影像,其實是同個類星體,只是光線往我們過來時,被星系團重力場扭曲了。」瓦倫西亞大學天文台台長也說:「由於每幅圖的光路徑時間不同,我們必須分次觀測。以這回研究來說,第一次觀測影像要等6.73年後,才會在第四張影像重現。」

時間延遲為重要工具,幫助天文學家研究有透鏡效應的大質量星系團。星系團有驚人質量,有些還含上千個星系。眾星系的重力加上混雜其中的暗物質,這些質量分布不均勻的透鏡,對來自遠方物體的星光造成的影響,即為天文學家的研究重點:大質量星系團如何影響遠方類星體的光路徑。

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Lozano教授說:「測量時間延遲,能幫助我們更了解星系和星系團的特性、質量分布,也為哈伯常數提供新數據。」可了解透鏡星系團的其他特徵,如暗物質、星系恆星和其他物體分布、計算類星體的吸積盤大小等。

研究發表於《The Astrophysical Journal》。

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▲ 圖解重力透鏡效應,類星體光經星系團時的光路徑與成像。

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