天体物理学

最遥远的重力透镜

由于远程引力透镜,对一个非常遥远的矮星系的观察引起了关于原始宇宙中星系的演变的问题。

肖恩百事可数

一些物体在宇宙中是如此遥远,即使是最强大的望远镜也无法观察它们。但是有各种天然望远镜,可以放大来自远处物体的光,使它们可见:引力镜头。通过爱因斯坦一般相对论的理论解释的这种现象允许天文学家观察极度远程星系。来自海德堡的Max Planck天文学研究所的Arjen Van der Wel,他的同事发现了最遥远的重力镜头。

什么是引力镜片?它是一种非常遥远的源对象的组合,它发出光和巨大的物体 - 例如 - 例如 - 位于地球和源对象之间的目标线上的星系或星系集群。实体对象的表现类似于光学透镜:其质量扭曲了时空,并偏离了附近的明亮光线的轨迹,将它们聚焦到观察者。源极轻微乘以和放大透镜方向。

A.Van der Wel及其团队在LBT望远镜的红外线中使用了观测 (大双筒望远镜) 和坎德尔斯计划 (宇宙装配近红外深紫外线遗产调查) 空间望远镜 哈勃 研究对象J1000 + 0221。他们认为该对象对应于由重力透镜产生的源星系的四个图像。源头的光线将28亿多年来达到镜头,然后从那里到达94亿年到达地球,使其成为最遥远的重力镜头。计算表明,作为镜头的星系的质量约为6.1010 太阳能群众。源银河是一个年轻的星系(大约5000万岁),大量的10太阳能群众。

由于几种原因,遥远的引力扁豆的检测是特别罕见的。一方面,我们在宇宙中越远,我们就越回来。但是,过去的巨大星系是稀有的。另一方面,用作镜头的物体越远,源位于背景中的概率越低!目前远程星系的普氏群使得可以估计引力透镜配置达到200分钟的方弧。

Le programme CANDELS a couvert quatre fois cette superficie (l’équivalent de la surface de la pleine Lune vue de la Terre), et a recensé environ 250 000 galaxies, dont près de 20 000 avec un décalage vers le rouge z > 1, c'est-à-dire dont la lumière a mis plus de 7,7 milliards d'années pour nous parvenir. Il a permis de découvrir deux galaxies avec un tel décalage vers le rouge amplifiées par lentille gravitationnelle. En outre, dans le cas de l’objet J1000+0221, la galaxie source est une galaxie naine siège d'une formation intense d’étoiles, un type très particulier. Statistiquement, au vu de la probabilité d’observer un alignement à cette distance et de la nature de la source, CANDELS n'aurait pas dû détecter de telles lentilles. Soit les astronomes ont eu de la chance, soit le nombre de galaxies naines à forte production d’étoiles dans l’Univers primordial est sous-estimé.

因此,除了远处记录之外,这种引力镜头提出了原始宇宙中矮星系的形成问题:是否比当前模型假设更重要?从以前的坎德尔观察,2011年,透露了这种类型的银河系,与建议在矮星系中的星星缓慢形成的模型相矛盾。预定2020年的未来欧几里德卫星可以澄清这个问题。它将建立一个大规模的星系映射,主要是研究黑能量 - 解释宇宙加速扩张的假设组成部分。但这些观察结果将验证原始宇宙是否在矮星系中富裕到星星的火焰中。在这种情况下,有必要审查星系的培训和演变模型。

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