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引力透鏡有助于研究遙遠的宇宙

圖文更新时间:2024-07-23 09:12:08

廣義相對論告訴我們，一切事物，甚至光，都受到物體質量的影響。當光束經過一個大質量物體附近時，它的路徑會發生偏轉。這種向光的方向的轉變被稱為引力透鏡效應，它是愛因斯坦理論中最早得到證實的效應之一。

引力透鏡有助于研究遙遠的宇宙（科學家發現數百個引力透鏡）1

在宇宙學中，引力透鏡有兩種類型，它們都對理解宇宙的演化起着重要的作用。第一種是弱透鏡，即來自遙遠星系的光穿過星系團，但不靠近任何特定星系。光的彎曲很小，這意味着星系的形狀被輕微扭曲。通過觀察這些扭曲，天文學家可以測量宇宙中物質的平均密度。這有助于我們理解暗能量。

第二種是強透鏡，而且比較少見。對于強透鏡，一個遙遠的星系必須被一個更近的星系幾乎擋住。在這種情況下，遙遠星系的光線會被強烈扭曲，通常會形成環繞較近星系的光線弧。因為扭曲的程度取決于更近星系的質量，所以我們可以測量星系中暗物質的數量。它還允許我們測量宇宙的膨脹率。

引力透鏡有助于研究遙遠的宇宙（科學家發現數百個引力透鏡）2

但由于強透鏡星系很少見，因此很難找到足夠的透鏡星系來進行一次良好的觀測。為了更好地限制暗物質和暗能量的測量，我們需要更多的強透鏡星系來研究。幸運的是，我們開始找到他們了。

最近，一個團隊使用人工智能程序在天空調查數據中發現透鏡星系。在對已知的透鏡星系和非透鏡星系進行了訓練後，它又通過觀察發現了300多個候選透鏡星系。随後，哈勃太空望遠鏡的後續觀測證實了其中許多現象。

引力透鏡有助于研究遙遠的宇宙（科學家發現數百個引力透鏡）3

現在這個方法已經被證明是有用的，研究小組計劃分析其他的天空測量數據，目标是找到至少一千個強透鏡星系。如果他們成功了，這項工作将成為了解宇宙的有力工具。

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