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詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在愛因斯坦“引力透鏡”的幫助下“看到三倍”

桑間濮上網(wǎng)2025-12-10 17:58:06【百科】1人已圍觀

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詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)拍攝的空望這張看似不受時間限制的圖像之所以成為可能，要歸功于前景星系團的遠鏡巨大引力影響，以及阿爾伯特·愛因斯坦在一個世紀前預測的愛因一種稱為“引力透鏡”的光線彎曲現(xiàn)象
在他的廣義相對論中，愛因斯坦預言質(zhì)量扭曲了空間和時間的引力透鏡結構，或者說“時空”。詹姆助下這類似于將一個球放在拉伸的斯韋斯坦橡膠板上，球在橡膠板上造成凹痕。伯太倍球的空望質(zhì)量越大，引起的遠鏡翹曲程度就越大。在時空的愛因情況下也是如此，恒星比行星造成更大的引力透鏡煙臺（約炮）美女yp全套【電話微信192=1819=1410提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達“扭曲”，星系比恒星造成更大的空間扭曲。
當光從背景物體穿過質(zhì)量物體時，這種扭曲會影響光的通過。在極端情況下，因為光在到達我們的途中可以從背景透鏡物體繞過透鏡物體采取不同的路徑，所以它可以導致背景物體被放大，甚至出現(xiàn)在天空中的多個點上。這意味著這種現(xiàn)象，“引力透鏡”已經(jīng)成為天文學家研究非常遙遠的物體的有力工具。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在愛因斯坦“引力透鏡”的幫助下“看到三倍”

仔細觀察詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在不同時間拍攝的同一紅色星系的三個實例。(Image credit: ESA/Webb, NASA & CSA, P. Kelly)
在這張新的JWST影像中，透鏡物體是銀河星團RX J2129，位于寶瓶座，距離我們大約32億光年。RX J2129正在使一個背景紅色的超新星宿主星系復制它。
超新星爆發(fā)是由天文學家使用哈勃太空望遠鏡發(fā)現(xiàn)的，是一顆Ia型超新星，編號為2022riv。由于它們的光線非常均勻，天文學家通常將它們稱為“標準蠟燭”。這種一致性意味著Ia型超新星實際上可以用作測量宇宙距離的工具，因為在相同的距離上，它們看起來完全一樣。
作為一個引力透鏡，RX J2129已經(jīng)創(chuàng)建了這個星系的三個圖像，它們的大小、位置甚至年齡都不相同，因為來自背景星系的光采取不同的路徑，從而到達JWST的時間也不同。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在愛因斯坦“引力透鏡”的幫助下“看到三倍”

這張由詹姆斯·韋伯太空望遠鏡拍攝的未加注釋的圖像顯示了一個被許多較小的類似星系環(huán)繞的大型橢圓星系，包括星系團RX J2129和右上角的星系。(Image credit: ESA/Webb, NASA & CSA, P. Kelly)
沿著最長路徑的光顯示了背景星系最古老的時代，當時它的超新星仍在發(fā)生。第二長路徑的下一張圖片顯示了320天后的星系，第一張圖片顯示了1000天后最短路徑的最后一張圖片。在后面的兩張圖片中，2022riv的超新星已經(jīng)從視野中消失了。
在圖像的右上角還出現(xiàn)了幾個背景物體，由于引力透鏡的扭曲效應，它們看起來像是同心的光弧。
JWST使用其近紅外相機(NIRSpec)進行了觀測，該相機能夠測量AT 2022riv的亮度，這是一顆非常遙遠的早期超新星。強大的太空望遠鏡還對事件產(chǎn)生的光進行了光譜分析，這應該可以將這顆遙遠的超新星與本地宇宙中最近出現(xiàn)的Ia型超新星進行比較。
這種比較可以用來測試測量距離時使用這些超新星的準確性，從而驗證天文學最有用的工具之一的結果。

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