來自韋布望遠鏡的消息可謂接二連三。近日又有天文愛好者在這台有史以來被寄予了從未有過之厚望的望遠鏡拍攝的照片中,發現了一個幾乎完美的「愛因斯坦環」。
這個圓環是一位匿名的天文學家,從公開的詹姆斯·韋布空間望遠鏡中紅外儀數據中找到的。
詹姆斯·韋布空間望遠鏡在中紅外波段上拍到的近乎完美的「愛因斯坦環」。JWST / Spaceguy44
「愛因斯坦環」的原理和「引力透鏡」相似。兩者都與質量彎曲時空,導致光線傳遞路徑發生偏轉有關。
當遙遠天體和地球之間存在第三個大質量天體,且這三個天體的位置排列恰到好處時,從最遠那個天體傳來的光線就會因中間天體的質量彎曲其附近時空,在中間天體的附近發生偏轉,并在地球觀測者眼中形成一個或多個扭曲的虛像。假如這三個天體又剛好處于一條直線上,那麼最遠那個天體的像就會變成一個包圍著中間天體的圓環。
放大看。JWST / Spaceguy44
愛因斯坦最早在1912年預言會存在這種現象,因此這樣的圓環被稱為「愛因斯坦環」。
在韋布拍到的這幀影像中,形成圓環的光來自遠方星系SPT-S J041839-4751.8。這個星系距離地球有大約120億光年,是可觀測宇宙中最遙遠的星系之一。
圓環中間的明亮藍點就是中間星系,正是它的巨大質量導致其附近的時空發生彎曲,偏轉了途經它身邊的SPT-S J041839-4751.8發出的光,在我們眼中形成了這個近乎完美的圓環。光線在發生偏轉的同時其亮度也會被增強,因此假如沒有中間星系,SPT-S J041839-4751.8會很暗淡,最多只是一個不起眼的小光斑。
韋布拍到的這個環此前雖然也被阿塔卡馬毫米/亞毫米波射電陣列等望遠鏡拍到過,但是其細節之豐富是前所未有的。
韋布也在近紅外波段上對同一個環進行過拍攝,但是效果并不理想。JWST / Spaceguy44
像這樣近乎完美的圓形「愛因斯坦環」是極為罕見的,因為這需要遠方星系、中間星系和地球的位置排列也十分完美。相信隨著望遠鏡技術的進步,在宇宙中發現這樣完美圓環的機率應該會越來越大。