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科学家利用微引力透镜探测遥远星系核心

2016-11-25 光学遥感 光学遥感



据国外媒体报道,一些星系可以在太空中极小的区域内释放出大量的能量,这块区域甚至不比太阳系大。这些星系的核心(被称为活动星系核,AGN)通常都位于几百万甚至亿万光年之外,因此很难对其进行详细研究。天然的引力“显微镜”或许可以为探测这些天体提供某种方式。

       一个AGN所输出的能量大约与整个星系所有恒星具有的能量相等。绝大多数科学家都认为只有气体源源不断的落入一个超大质量黑洞才有可能释放出如此庞大的能量,气体在螺旋式的靠近黑洞时会不断加速,形成一个圆盘,逐渐加热并在最终消亡前释放大量能量。科学家对气体靠近黑洞时会产生何种现象十分好奇,但想要研究距离如此之远、体积如此之小的天体非常困难,用最好的望远镜也只能观测到一些小亮点。

       光谱观测显示在圆盘周围有一些不断散发出物质的高速移动云团,但圆盘的规模及云团的确切位置难以确认。研究人员表示利用空间巧合事件和爱因斯坦广义相对论可以对此进行解释,即光会在引力场的作用下发生扭曲,因此,不仅是黑洞,像行星和恒星这样质量极大的天体也会对光的传播路径有所扭曲,形成类似透镜的效果。这意味着当一个行星或者恒星径直穿过地球与一个遥远的AGN之间,几年之后它们便可以表现出透镜的效果,增强黑洞附近的信号。这样一来,单个恒星便成为一个微引力透镜,当透镜状的天体经过AGN,便能放大其相应尺寸,为天文学家提供有价值的信息。目前,研究人员表示他们已经利用这所谓的微引力透镜观测到了两个与AGN相关的事件。

       根据推测,宇宙中同时可能产生不到100个通过微引力透镜观测到的AGN现象,但只有少数能发出亮度峰值附近的光线,希望将来的大口径全天巡视望远镜能起到更好的观测效果。


       LSST预计在2022年投入使用,其观测视野宽度是目前现役的和正在建造的任何一个巡天望远镜的十倍以上。

       LSST镜面直径8.4米,摄相机达到了32亿像素,是人类建造的最大的“数码相机”。望远镜每隔几天就巡视一遍整个南半球夜空,每晚写入30T的数据。LSST工作第一个月观察到的宇宙区域就将超过之前所有天文观测工作的总和。它预计将观测到200亿个星系和数万个超新星,还将辅助测绘银河系的恒星,以及监视地球附近经过的大量的小行星。

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