新愛因斯坦環 距地球210億光年

韋伯太空望遠鏡發現一個新的幾近完美的「愛因斯坦環」,距離地球約210億光年,是天文學家捕捉到有史以來最遙遠的重力透鏡效應現象。(摘自NASA官網)

韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope,JWST)近日再爲人類天文觀測創下新紀錄,捕捉到遠達210億光年、有史以來最遠的「愛因斯坦環」(Einstein ring)。這個被「重力透鏡效應」(gravitational lensing)扭曲幾近完美的「愛因斯坦環」,並於9月14日回傳給地球伺服器研究。

這個新的「愛因斯坦環」被命名爲「JWST-ER1」,被包含在JWST超過200小時連續觀測中、所捕獲的50萬個星系圖裡。「JWST-ER1」由2個部分組成,中間發光體爲透鏡本身「JWST-ER1g」,距離地球約170億光年,而周圍的發光環來自更遠的星系「JWST-ER1r」,距離地球約210億光年,其發出的光完美地透鏡化成「愛因斯坦環」,是天文學家捕捉到有史以來最遙遠的重力透鏡效應現象。

「愛因斯坦環」是廣義相對論中預測的一種天文觀測現象,當背景光源發出之光線經過一個重力場(如星系團或黑洞)時,即受重力場影響而導致光源「彎曲」,這就是「重力透鏡效應」,可以產生弧線、多個影像,與觀測者完美一直線對齊,就會觀測到圓弧環狀光線,即爲「愛因斯坦環」;這並不是JWST發現的第一個「愛因斯坦環」。2022年9月,JWST就在距離地球約120億光年發現當時所觀測最遠的「愛因斯坦環」。

研究人員分析「JWST-ER1g」的質量大約相當於6500億個太陽。其密度相較往常觀察的異常地大,儘管這種額外質量的部分原因,可以用暗物質來解釋。但即便加上暗物質,根據研究人員的計算,也不太可能有足夠的恆星來解釋其餘部分的重量。研究人員在論文中寫道,需要額外的質量來解釋「JWST-ER1g」的透鏡效應,但目前尚不清楚這個質量到底是什麼。