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Apr. 01 2023

重力透鏡下極端扭曲的星系精彩細節

  • 被稱為「宇宙海馬」的重力透鏡星系團,位於后髮座。來源:韋伯太空望遠鏡

    被稱為「宇宙海馬」的重力透鏡星系團,位於后髮座。來源:韋伯太空望遠鏡

  • 重力透鏡作用下遠方的螺旋星系被放大扭曲,成為奇特的外形。來源:ESA

    重力透鏡作用下遠方的螺旋星系被放大扭曲,成為奇特的外形。來源:ESA

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來自詹姆斯.韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)的最新影像顯現了星系團所形成巨大的重力透鏡影像,其中右側的螺旋星系看似被極度的扭曲──其實星系並不是真的扭曲,而是星系團的重力放大了遠方星系的影像,使得這個螺旋星系呈現極為奇特的外形。

被稱為「宇宙海馬」的重力透鏡星系團,位於后髮座。來源:韋伯太空望遠鏡

被稱為「宇宙海馬」的重力透鏡星系團,位於后髮座。來源:韋伯太空望遠鏡

在這張影像中,無數的光線條紋和明亮的弧線遍布視野,透露出重力透鏡的存在。前景中的星系團放大了遠處的星系,扭曲了它們的形狀,並在圖像中創造了明亮的光斑。這種被天文學家稱為重力透鏡的效應發生在大質量的天體附近,引起足夠的時空彎曲,使光線明顯地環繞星系團並且彎曲,就像被巨大的透鏡折射一般。

重力透鏡的另一個效果就是它可以放大遠處的天體,讓天文學家研究那些太微弱或太遙遠的星系。也因此重力透鏡可以被用來揭示人類曾經發現的最遠星系之一。靠近核心的長而明亮、扭曲的弧就是一個例子,天文學家為這個遙遠的星系取了「宇宙海馬(Cosmic Seahorse)」的綽號,這個星系的亮度被重力透鏡明顯地放大,使得天文學家能夠研究那裡的恆星形成階段。

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重力透鏡作用下遠方的螺旋星系被放大扭曲,成為奇特的外形。來源:ESA

重力透鏡作用下遠方的螺旋星系被放大扭曲,成為奇特的外形。來源:ESA

韋伯主要的近紅外相機NIRCam拍攝了這幅像,影像中的透鏡星系團編號為SDSS J1226+2149,它距離地球約63億光年,位於后髮座。通過韋伯對紅外線的靈敏度與重力透鏡的放大效應相結合,天文學家能夠使用這個重力透鏡來探索遙遠星系中的恆星形成的早期階段。這張圖片僅僅顯示了韋伯在探測遠方星系中恆星形成的一個觀測結果。除了能揭示恆星形成的速率和星系環境外,這些觀測結果還展示韋伯的觀測能力,並為天文學界提供豐富的詳細資料。天文學家期待韋伯高超的集光力和解析力能夠提供新的見解,探索遠方的、受重力透鏡效應影響的星系中的恆星形成。

 

資料來源:ESAWEBB

本文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。

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