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【?38亿光年外发现罕见的“五重奏”，空间强烈扭曲，爱因斯坦又对了】
自哈勃太空望远镜重新上线之后 ， 哈勃天文学家团队又公布了一张新的哈勃巨作 ， 这是极为罕见的“五重奏”引力透镜效应 。 基于此 ， 天文学家不但再次证明爱因斯坦的正确 ， 而且也计算出了宇宙的膨胀速率 。
广义相对论是爱因斯坦的最伟大成就 ， 这是迄今为止最强大的引力理论 ， 牛顿的万有引力定律只是它的一种近似情况 。 爱因斯坦用时空弯曲来描述引力 ， 他认为质量体会扭曲空间 ， 当物体或者光经过该弯曲空间时 ， 行进路径就会发生偏转 ， 出现引力效应 。
爱因斯坦预言 ， 太阳系外的恒星发出的光 ， 经过太阳边缘的弯曲空间时 ， 将会发生1.74角秒的偏折 。 当然 ， 牛顿引力理论也预言了光线偏转 ， 如果把光子视为有质量的粒子 ， 星光经过太阳边缘时将会出现0.87角秒的偏折 ， 这个数值为爱因斯坦预言的一半 。
过去百年来 ， 天文学家不断利用日全食的机会 ， 来测量星光偏转角度 。 随着测量精度越来越高 ， 观测值越来越接近爱因斯坦的预言值 ， 1991年测出的精度可以达到万分之一 ， 这意味着广义相对论很好地描述了引力现象 。
只有在弱引力场的情况下 ， 牛顿引力理论才能较好地描述 ， 到了强引力场就会失效 ， 这时就只能完全依赖于广义相对论 。 近年来 ， 天文学家直接探测到的强引力现象和天体 ， 比如引力波、黑洞 ， 都完美地验证了广义相对论 。
除此之外 ， 引力透镜也是广义相对论的一大重要预言 ， 此次发现就是一个例子 。 图中间两个明亮的点为两个星系 ， 它们距离地球大约38亿光年 。 在这两个亮点周围有四个小亮点 ， 以及图的正中心还有一个暗淡的小光点 ， 它们都是来自于171亿光年外的一个类星体2M1310-1714 。
所谓的类星体其实是一种活跃的超大质量黑洞 ， 它们潜伏在星系的中心 ， 大量吞噬周围的气体云 ， 并能发射出强大的电磁辐射 ， 它们是宇宙中最为明亮的天体 。 早期星系中存在着丰富的气体云 ， 所以类星体普遍都在极为遥远的宇宙中 ， 距离可达几十上百亿光年 。 虽然类星体离我们非常远 ， 但足够明亮 ， 我们仍然能够观测到 ， 它们看起来就像遥远的恒星 。
在这个引力透镜效应中 ， 两个前景星系的质量很大 ， 它们强大的引力扭曲了附近的空间 。 而在这两个星系后方的遥远宇宙中恰好有一个类星体 ， 它发出的光经过前景星系附近的弯曲空间时 ， 就像穿过透镜一样被强烈扭曲 ， 形成罕见的五重影像 。
看到这里 ， 大家可能会有一个困惑 ， 就是宇宙的年龄只有138亿年 ， 光最远只能传播138亿光年才对 ， 但为什么这个类星体的距离达到了171亿光年呢？
其原因在于整个宇宙都在膨胀 ， 而空间自身结构的膨胀是不受光速限制的 。 要知道 ， 可观测宇宙的半径可达465亿光年 ， 所以这个类星体在可观测宇宙中 。 171亿光年是这个类星体现在与地球的距离 ， 在遥远的过去距离并没有这么远 。
我们所看到的类星体景象其实是104亿年前的样子 ， 因为它发出的光需104亿年的时间才能来到地球上 。 而在这些光子传向地球的过程中 ， 由于空间膨胀 ， 这个类星体不断远离我们 ， 现在已经退行到171亿光年之外 。
最后 ， 根据这个引力透镜效应 ， 天文学家还能测出宇宙的膨胀速率 ， 也就是哈勃常数（H0） ， 估计为74 km/s/Mpc 。 这个参数的含义是星系之间距离每增加326万光年（1百万秒差距） ， 由于空间膨胀 ， 将会导致它们互相远离的速率将会随之增加74公里/秒 。
由此可知 ， 这个位于171亿光年外的类星体 ， 目前正以38.8万公里/秒的速度 ， 也就是1.3倍光速 ， 在远离我们的银河系 。 因此 ， 这个类星体现在发出的光永远也追不上我们 ， 永远也走不完它与银河系之间的浩瀚空间 。
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