欧洲空间局（ESA）的欧几里得空间望远镜发现了一个极其罕见的爱因斯坦环。当两个星系从固定视角来看近乎完美地对齐，一个位于另一个后面时，就会产生爱因斯坦光环。它们是我们了解引力透镜现象的最佳实例之一——这是阿尔伯特·爱因斯坦在1915年预测的一种现象。该光环和其他发现的详细信息在2月10日发表于《天文学与天体物理学》杂志的一项研究中进行了阐述。
引力透镜与爱因斯坦环
在太空中，当像星系团这样的巨大天体的能量足够弯曲时空，使得围绕它的光线路径看起来好像被透镜弯曲一样，就发生了引力透镜现象。引起光线弯曲的天体被称为引力透镜，它应该有助于我们探测隐藏星系的光线。
根据阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论，光线会围绕太空中的物体弯曲，从而像透镜一样聚焦光线。对于像星系和星系团这样更大的物体，这种产生的引力透镜效应会更大。这种透镜效应意味着天文学家有时可以看到来自遥远星系的光，而这些光线否则将是隐藏的。如果它们对齐得恰到好处，来自遥远源星系的光会弯曲形成一个环，环绕着前景物体——这被称为爱因斯坦环。
“爱因斯坦环是强引力透镜的一个例子，”研究合著者、德国马克斯·普朗克天体物理研究所的宇宙物理学家康纳·奥里奥丹（Conor O’Riordan）在声明中表示。“所有强透镜都很特别，因为它们非常罕见，并且在科学上非常有用。这个特别之处在于它如此接近地球，并且对齐方式使其非常美丽。”
研究爱因斯坦环的引力效应可以帮助科学家们更多地了解宇宙的膨胀，探测到看不见的暗物质和暗能量的影响，并探测被暗物质弯曲的背景光源。
欧几里得的新爱因斯坦环
欧几里得发现的爱因斯坦环位于NGC 6505星系中。它距离地球仅有“一步之遥”，约5.9亿光年。这是首次探测到环绕其中心的这圈光环。
位于前景星系周围的光环是由一个更远的、更明亮的星系的光组成的。这个背景星系距离我们约44.2亿光年，它的光在传播过程中被引力扭曲了。这个遥远的星系以前从未被观测到，也没有名字。
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“我发现这个光环出现在一个著名的星系中，这个星系最早是在1884年发现的，这非常令人着迷，”研究合著者、ESA欧几里得项目科学家瓦莱里娅·佩托里诺（Valeria Pettorino）在声明中表示。“天文学家们很早就认识这个星系了。然而，这个光环以前从未被观测到。这证明了欧几里得的强大能力，即使在我们认为已经了解的地方也能发现新事物。这一发现对于欧几里得任务的未来非常有启发性，也展示了其出色的能力。”
绘制暗宇宙图谱
欧几里得于2023年7月1日开始了为期六年的任务。这架空间望远镜的主要任务是探索暗宇宙，搜寻弱引力透镜更微妙的影响。在这种情况下，背景星系看起来只会受到轻微的拉伸或位移。为了探测这种效应，科学家们需要分析数十亿个星系。欧几里得于2024年2月14日开始了对天空的详细观测，并正在逐步创建一个详尽的宇宙三维地图。
这架空间望远镜预计将绘制超过三分之一的天空，观测100亿光年内的数十亿个星系。天文学家预计欧几里得将发现10万个强透镜。然而，该团队表示，发现如此接近我们的引力透镜令人兴奋。此前已知的强透镜不到1000个，而图像分辨率如此之高的更是少之又少。
“欧几里得将彻底改变这个领域，拥有我们以前从未拥有过的大量数据，”康纳说。
