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(直径50万光年,是银河系的5倍),周围环绕着螺旋星系、棒旋星系,像一群卫星绕着行星旋转。
“看这个密度!”
我指着计算机模拟图,“在艾贝尔2667的核心区域,星系间距只有100万光年(银河系到仙女座星系距离的14),相当于在北京和天津之间塞进100个城市——这里的引力场能拧成麻花!”
二、“引力哈哈镜”
的原理:宇宙级的“光之魔术”
艾贝尔2667最神奇的能力,是用引力扭曲光线——这就是“引力透镜效应”
。
要理解这个“魔术”
,得先从“引力如何影响光”
说起。
1牛顿的“苹果”
与爱因斯坦的“床单”
300年前,牛顿发现引力能让苹果落地;100年前,爱因斯坦用“时空弯曲”
解释引力:质量越大的物体,会让周围的时空像床单般凹陷,光线经过时就会“拐弯”
。
艾贝尔2667的质量太大,时空凹陷得像“宇宙盆地”
,背景星系的光经过时,就像小球滚过碗底,路径被弯曲、拉长,甚至分成多束——这就是引力透镜效应的本质。
“这像透过鱼缸看东西,”
马克用实验室的玻璃缸演示,“鱼缸的曲面会把外面的景物扭曲,艾贝尔2667的时空凹陷就是个巨型鱼缸,把遥远星系的光‘掰弯’了。”
2“三种魔术效果”
艾贝尔2667的引力透镜能变三种“魔术”
:放大:像放大镜,把遥远星系的细节“拉近”
给我们看。
2021年,我们用韦伯望远镜观测到一个被放大10倍的星系,看清了它核心的新生恒星团(直径仅100光年);扭曲:把星系拉成弧形、环形甚至多重像。
哈勃拍到的“微笑弧”
,就是背景星系被拉成三段弧线,像宇宙在咧嘴笑;,!
增亮:把微弱的光聚焦,让原本看不见的星系“显形”
。
我们曾用它发现一个红移值z=7的星系(宇宙年龄仅7亿年),亮度比预期高100倍。
三、“微笑弧”
的秘密:被扭曲的远古星系哈勃拍到的“微笑弧”
,是艾贝尔2667最着名的“作品”
。
这个由三段蓝色弧线组成的“笑脸”
,背后藏着一个形成于110亿年前的星系——那时宇宙还很年轻,第一代恒星刚诞生。
1“笑脸”
的“五官”
我们用vlt的光谱仪给“微笑弧”
做了“体检”
:左眼:一段弧形光带,包含大量电离氧(oiii),说明那里有剧烈的恒星形成(大质量恒星死亡时释放氧);右眼:另一段弧形,富含氢气(hα线),是年轻恒星的“指纹”
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