爱因斯坦又对了!迄今最大的相对论环被发现:时间与地球年龄相当


爱因斯坦又对了!迄今最大的相对论环被发现:时间与地球年龄相当


文章图片


爱因斯坦又对了!迄今最大的相对论环被发现:时间与地球年龄相当


文章图片


爱因斯坦在百年前提出了广义相对论 , 这个理论至今仍然是非常成功的 , 多次对宇宙现象进行了验证 。 我们今天使用的GPS系统也离不开相对论的功劳 , GPS卫星需要考虑到相对论效应 , 这是因为卫星上的钟与地面上的时间不一样 , 同时卫星轨道的移动也会引起相对论偏差 , 最终影响到定位 。 比如 , 卫星轨道偏差非常小 , 但是给你提供的导航信号需要非常精确 , 否则你就会被导航信号的偏移带沟里去了 。

图注:广义相对论定义了大质量天体周围的时空状态

图注:引力透镜形成的机制 , 是前景星系的强大引力场扭曲了背景星系的光线
广义相对论预测了时空的存在 , 且与天体质量有关 , 质量越大 , 那么对周围空间扭曲的影响也越大 。 由此 , 在大质量天体周围 , 会形成引力透镜 , 将背景天体的光线进行扭曲 , 改变了背景天体光线的路径 , 最终呈现在我们面前的是一个环形图像 , 这就是爱因斯坦环、相对论环 。
在过去很长一段时间 , 我们在宇宙中发现的最大爱因斯坦环被命名为LRG 3-757 , 由哈勃的广角相机3拍摄 , 但是科学家还在另一个方向上发现了一个更大的爱因斯坦环 , 其方向位于天炉座 , 距离我们大约40亿光年 , 存在的时间与地球年龄一样久远 。 科学家将这个更大的爱因斯坦环命名为GAL-CLUS-022058 , 同时还有一个有趣的名字 , 叫做天炉座环 , 暗指在天炉座方向上存在的爱因斯坦环 。

图注:LRG 3-757爱因斯坦环

图注:现存发现最大的爱因斯坦环GAL-CLUS-022058
从图像中可以看出 , 这个环非常整齐 , 显示了一种引力透镜效应产生的奇妙景象 , 背景星系的光线被扭曲 , 直径约为20弧秒 。 背景星系更加遥远 , 可能形成于宇宙诞生之时 , 前景星系是个椭圆星系 , 形成双弧结构 , 颜色明显不同 。 爱因斯坦在广义相对论中首次提出引力透镜的存在 , 远处发出的光被引力扭曲、拉伸 , 形成环结构 。
【爱因斯坦又对了!迄今最大的相对论环被发现:时间与地球年龄相当】我们从这张图的中间还可以看到 , 背景星系与星团的中央椭圆星系发生了重叠 , 几乎完全对准了 , 这说明背景星系、前景星系和地球几乎处于一条直线上 , 我们几乎正对着透镜的中心 。 背景星系周围的图像已经被扭曲、放大 , 扭曲成一个几乎完美的环 。

    推荐阅读