引力透镜是宇宙的终极娱乐镜。它扭曲了它们背后物体的视角，但也提供了关于遥远星系和类星体的惊人信息。使用哈勃太空望远镜（HST）的天文学家最近发布了一张名为“旋转木马透镜”的奇怪幽灵的新图像。这是一个罕见的由七个背景星系组成的排列，它们都被一个介入的星系团扭曲了。
根据伯克利实验室资深科学家大卫·施莱格尔的说法，这个引力透镜对天文学家来说是一个伟大的发现。他说：“这是一个非常幸运的‘星系排列’ —— 多个星系在一条视线范围内的排列，跨越了大部分可观测宇宙。找到这样的路线就像大海捞针。找到所有这些就像八根针精确地排列在干草堆里。”
旋转透镜是几年前在暗能量调查数据中发现的。现在，天文学家正将注意力集中在它身上，以测量它的质量以及它对更遥远星系图像的影响。这个由七个星系和一个前景星系团组成的引力透镜排列，可以很好地通过高红移星系源、透镜星系团的性质以及宇宙学中未解决的问题，为早期宇宙提供新的见解。
解构旋转木马引力透镜
宇宙中典型的大型引力透镜由一个“透镜物体”和它后面更远的物体组成。一般来说，这些遥远的物体是星系和类星体。（例如，当一颗行星从它的恒星前面经过时，就会出现小规模的引力透镜。）然而，旋转镜头在本质上更“宇宙”，覆盖了数百万光年之外的物体。特别是，发生透镜现象的星系团距离地球约50亿光年。它也被命名为“DESI-090.9854-35.9683”，至少有四个大型星系成员以及几个其他可能的星团成员。
旋转木马引力透镜至少能看到七个遥远的星系。它们距离地球76.2到120亿光年。它们与透镜星团的对齐导致了每个更遥远星系的多幅图像。它们的形状是“欢乐之镜”效应的结果，这种效应延伸了它们的幽灵。标记为“4a, 4b, 4c, 4d”的星系实际上形成了一个近乎完美的“爱因斯坦十字”，它显示了透镜中质量的对称分布。
伯克利大学研究旋转木马的团队成员黄晓尚（音译）说，旋转木马是宇宙中“强透镜”的一个很好的例子。“我们的团队一直在寻找强大的透镜，并建立最有价值的系统，”黄晓尚说。“旋转透镜是一个令人难以置信的排列，由五个组中的七个星系组成，几乎完美地排列在前景星系团透镜后面。当它们通过镜头出现时，每个背景星系的多幅图像在前景镜头周围形成近似同心的圆形图案，就像在旋转木马上一样。这是一个前所未有的发现，所产生的计算模型显示了测量宇宙特性的非常有希望的前景，包括暗物质和暗能量的特性。”
是什么让这个透镜如此特别？
在他们最近发表的论文中，施莱格尔, 黄晓尚和其他人描述了对旋转木马透镜的建模，以了解其结构。他们指出，它几乎展示了天文学家在此类幽灵中看到的所有透镜结构。有各种弧线、钻石形状、爱因斯坦环和双透镜。
透镜本身和被它扭曲的星系之间的距离的巨大分布，也提供了一些有趣的宇宙学研究领域。特别是，科学小组希望做更多的光谱研究，以了解透镜星团的物质分布。至少七个透镜源将有助于限制星系团中物质的数量，并有助于了解此类系统中暗物质和重子物质的数量。
除了物质分布之外，研究小组还可以使用这种透镜系统来了解远处透镜源的特性。这一点很重要，因为最遥远的恒星可以让我们了解宇宙历史各个时期的情况。例如，源7是一个有趣的“附近”源，它可能是一个非常高红移的“静止”星系。在红外测量中，它看起来非常“红”，HST也观察到了其他类似的现象。源7可能是所谓的“早期星系淬火”的有效例子。
当恒星形成停止，星系变得静止时，就会发生这种情况。有几种可能发生的方式，但最常见的是中心超大质量黑洞和外围区域之间的某种反馈回路。例如，这可能是星系合并的结果，这在早期宇宙中非常常见。旋转透镜（以及其他类似的透镜）提供了一种特殊的方式来研究宇宙历史的那个时代，以及塑造我们今天看到的星系的事件。
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