天文学家发现引力透镜的记录设置

引力透镜在能见度的边界：来自充当透镜的巨大物体的光需要94亿年才能到达我们。前景星系（镜头质量）显示为橙色，而镜头放大到爱因斯坦环的背景星系则显示为蓝色。爱因斯坦环的直径仅为0.7弧秒，对应于镜头距离为19,000光年的大小。彩色图像是由哈勃太空望远镜上两台不同仪器的三张单独图像生成的：两张来自广角相机3的近红外图像和一张来自高级测量相机的图像。

天文学家已经检测到最远的引力透镜，其引力透镜是如此遥远，以至于光线在被偏转后已经行进了94亿年才能到达我们。

由马克斯·普朗克天文学研究所（MPIA）的Arjen van der Wel领导的一组天文学家发现了迄今为止最遥远的引力透镜–正如阿尔伯特·爱因斯坦的相对论一般理论所预言的那样，银河系会偏转并增强地球的引力。甚至更远的物体。这一发现为直接测量遥远星系的质量提供了难得的机会。但这也构成了一个谜：这种镜片应该非常稀有！考虑到这一点和最近的其他发现，天文学家要么非常幸运，要么更可能是低估了早期宇宙中很小的，非常年轻的星系的数量。

光会受到重力的影响，因此，穿过遥远星系的光将发生偏转。自1979年首次发现以来，已经发现了许多这样的重力透镜。除了提供对爱因斯坦广义相对论的检验之外，引力透镜也被证明是有价值的工具。值得注意的是，人们可以确定使光弯曲的物质的质量，包括仍然神秘的暗物质的质量，该物质不发光也不吸收光，只能通过重力来检测。此外，透镜还放大了背景光源，充当了自然望远镜，使天文学家可以比通常的望远镜更详细地观察遥远的星系。

引力透镜由两个物体组成：一个位于较远处并提供光，另一个位于我们与远处的光源之间，其引力使光偏转的透镜质量或引力透镜。当观察者，镜头和远处光源精确对准时，观察者会看到爱因斯坦环：一个完美的光圈，是远处光源的投影图像，并且放大了很多。

现在，天文学家已经找到了距离最远的引力透镜。MPIA的Arjen van der Wel解释说：“发现完全是偶然的。我一直在审查一个早期项目的观测结果，目的是通过观察它们的恒星运动来测量古老的，遥远的星系的质量。在“星系光谱中” –星系的光像彩虹一样分裂成无数种不同颜色的阴影–我注意到一个星系绝对是奇怪的。它看起来像是一个非常年轻的星系，并且距离比我想要的还要大。它甚至不应该是我们观测计划的一部分！

范德·韦尔（Van der Wel）通过观察哈勃太空望远镜拍摄的图像（作为CANDELS和COSMOS测量的一部分），跟踪了亚利桑那州的大型双筒望远镜拍摄的光谱。该物体看起来像一个古老的星系，是原始观测程序的合理目标，但是他怀疑它具有一些不规则的特征，这意味着他正在看重力透镜。结合可用的图像并消除透镜星系的恒星的雾度，结果非常清晰：一个近乎完美的爱因斯坦环，表明万有引力透镜对透镜和背景光源的对准非常精确（0.01弧秒）。

透镜质量如此之遥，以至于光线在被偏转之后已经传播了94亿年到达我们（红移z = 1.53；与138亿年的总宇宙年龄相比）。之前的记录保持者是三十年前发现的，它的光速不到80亿年就到达了我们（z∼ 1）。

这不仅是一条新记录，该对象还具有重要作用：由透镜星系引起的畸变量可以直接测量其质量。这为天文学家估计遥远星系质量的通常方法提供了独立测试，该方法依赖于附近表兄弟的外推法。幸运的是，对于天文学家来说，他们惯用的方法通过了测试。

但是这一发现也带来了困惑。引力镜片是偶然对准的结果。在这种情况下，对齐非常精确。更糟糕的是，被放大的物体是所谓的星爆矮星系：一个相对较轻的星系（只有大约1亿个太阳质量的恒星），但是还非常年轻（大约10到4000万年）。新星飞速发展。这种奇特的星系被引力透镜化的机会很小。然而，这是第二个被观测到的爆星矮星系。要么天文学家都非常幸运。或星爆矮星系比以前认为的要普遍得多，这迫使天文学家重新考虑他们的星系演化模型。

范德韦尔得出结论：“这是一个奇怪而有趣的发现。这是一个完全偶然的发现，它结合了我一直在研究的两个截然不同的主题-巨大的旧星系和年轻的星爆小矮星-并且它有可能在我们早期对星系演化的描述中开辟新的篇章。宇宙。”

出版物：接受发表在《天体物理学杂志快报》上

研究报告的PDF副本：在CANDELS中发现具有记录镜头Redshift z = 1.53的四倍镜头