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引力透镜最新视觉报道_黑洞的引力透镜效应(2024年11月全程跟踪)

内容来源：材料耗材资讯网所属栏目：热点更新日期：2024-11-28

引力透镜

【科学家发现独特的爱因斯坦引力透镜现象】11月17日消息，一个国际天文学家团队发现了一个独特的案例，两个星系的位置使得它们的引力就像复合透镜一样。该研究的初步结果发布在 arXiv 预印本服务器上。白罗斯理想社对此进行了报道。这一发现基于爱因斯坦广义相对论所预测的原理，即大质量物体的引力可以使光弯曲。天文学家此前曾观察到星系弯曲光线形成“透镜”，但这是第一次看到两个星系像复合透镜一样一起工作。在这种情况下，两个星系的引力会放大并扭曲光线，从而产生复杂的图像。在分析 J1721+8842 系统时，科学家最初认为光线被单个椭圆星系偏转。然而，在两年的观察过程中，他们注意到类星体图像的变化，这使他们怀疑是否存在复杂的透镜。科学家们还记录了一些小碎片，这些碎片似乎是同一光源的副本。更详细的分析表明，这些碎片对应于主要四幅图像的光线。这证实了这样的假设：所观察到的现象是复杂透镜作用的结果。结果表明，所有六个图像片段都来自同一来源。来自詹姆斯ⷩŸ椼磻ꧩ𚦜›远镜的额外数据使研究人员能够识别出一个微红色的环，之前被认为是爱因斯坦环。事实上，这个环原来是第二个透镜星系，这促使科学家创建了一个计算机模型来证实他们的假设。（白罗斯理想社）「爱因斯坦透镜」

引力透镜是一种天文现象，它发生在重力场强大的天体周围，例如恒

宇宙巨无霸黑洞，质量竟是太阳327亿倍！天文学家通过引力透镜效应，发现了一个隐藏在Abell 1201星团中心星系中的巨大黑洞，其质量竟然超过太阳327亿倍！这个“宇宙巨无霸”距离我们约27亿光年，是目前已知的最大黑洞之一，接近黑洞理论质量的上限。 𐟌Œ 引力透镜效应当宇宙中的质量扭曲时空时，就会发生引力透镜效应。想象一块橡胶板被质量扭曲，光在穿过这个区域时必须沿着弯曲的路径传播。这对于远处的观察者来说非常有趣，因为光线被扭曲、拉伸和放大，让我们能够看到遥远宇宙深处的物体。 𐟌 Abell 1201的中央星系BCG是一个大型弥散椭圆星系，在望远镜中，另一个星系出现在BCG旁边，就像一条细长的眉毛紧紧地缠绕在它的外围，展现出强引力透镜效应。这表明一个巨大的黑洞隐藏在BCG之中。 𐟒𛠧 ”究团队借助超级计算机的算力，对穿过宇宙的光进行了数十万次模拟，不断调整BCG中心黑洞的质量，寻找能够复制我们所观察到透镜效应的结果，并最终确定该黑洞的质量约为太阳的327亿倍。这种方法可以帮助我们探测到宇宙中更多的黑洞，并揭示这些奇异物体是如何演化的。

NASA旗舰级任务「罗曼空间望远镜」的最新进展曝光，预计于2027年5月使用猎鹰重型火箭发射，研究天文学谜团，例如宇宙膨胀背后的力量，并使用引力透镜搜寻太阳系外遥远的行星。NASA中文同步推的微博视频

如果太阳突然熄灭了，当前科技水平下，人类能生存多久第1秒：一切照常，你什么都感觉不到，因为太阳离地球有1.496亿公里，相当于0.0000158光年，这个距离，连宇宙中最快的光，都要跑8分20秒。第8分20秒：黑暗降临就一瞬间的事情。你可以回想一下晚上关灯睡觉的情形：啪！摁下开关，头顶的光源瞬间消失不见，你则陷入一片黑暗中——如果太阳是以这种一瞬间的方式“突然”熄灭的，则你看到的景象将会极其震撼：8分19秒，一切如常，头顶蓝天白云光芒万丈；第8分20秒，宇宙中有某个神明摁下了太阳的开关，啪！整个地球瞬间陷入一片黑暗之中。第24小时：太阳虽然熄灭了，但是不知情的民众还没搞懂怎么回事，几乎没有人会相信世界末日来临了这种鬼话，政府可能出来辟谣说估计是遇见了日食或者黑云压城的恶劣天气大家稍安勿躁，整个社会依旧以巨大的惯性向前运行着，发电厂照样运行，为了应对黑暗城市亮起了霓虹灯，万家灯火通明，甚至你的老板还要求你晚上加班赶项目。第36小时：第一个巨大的冲击来了——大家惊讶地发现，气温掉得奇快无比，几乎是瞬间入冬！前天还是艳阳高照的大夏天，今天竟然差不多掉到了零度！而且是全球都一个样儿，不管赤道国家还是四季如春的城市，天气通通如同坠入冰窟。棉衣、电热毯、电暖炉之类的御寒物品卖到脱销，有城市甚至开始提前供暖！与此同时，社会开始谣言四起，有人说第三次世界大战可能要爆发了，有人说地球很可能迎来了一次新的冰河期，甚至有人说上帝要降临审判日要来了！乱七八糟的谣言中，有一个不起眼的小道消息漏出来，说太阳熄灭了，但是大家都觉得怎么可能？自然没人注意。你问老板今天晚上还要不要加班，老板看了看窗外的天气，说快要下雪了，大家早点回家吧。同时他耸耸肩，说见了鬼了，南宁主城区上一次下雪还是五十年前。第1周：当局诚实地向所有人宣布：太阳确实熄灭了。熄灭的原因谁都不知道，但事实就是熄灭了，贵州的“天眼”已经一个星期检测不到任何来自太阳的电磁辐射，美国的“SP+”太阳探测器传回来的图像一片漆黑。中国所有的尖端科学家齐聚一堂，不眠不休地研究了一个星期，随时与外国顶尖科研机构互通有无，大家发现太阳的引力波还在，引力透镜效应还在，但就是熄灭了，变成了一个类似黑洞一般的东西。尽管当局说正在想办法，但当天的股票依旧崩盘了，有人去银行挤兑，更多的人去超市抢购物资，人心惶惶。与此同时，电力开始不够了，零下二三十度的气温，几乎令所有的河流都冻上了，水力发电站全线罢工。海洋好点，它盐度高冰点低，但海水里面也充满了冰碴子，冻死的鱼成片成片地浮在海面上，被海浪推到岸边，恶臭难闻。第1个月：全世界的火力发电厂都开足了马力工作，大片大片枯死的森林被点燃取暖或者扔进火炉里发电，山火绵延不绝，只为给地球加温续命，再也没有人管过“低碳排放”和“竭泽而渔”这种屁话。人类开始全力自救，中国当局组织起军队，推行全民军事化管理，并公布了一个依地热能源和地下河流而建的“地下城”迁徙计划：利用地热和小型核反应堆发电，在地底百米之下建立自我循环的大型地下城市，把食物和种子全都搬进去，逃离迟早要冻到零下一二百度的地面。而那些基建和科技能力不行的国家，开始大面积死人，难民们纷纷向地下挖洞避寒，可惜他们困在洞中，吃完仅剩不多的口粮，最后活活饿死。第6个月：中国当局用自己强大的基建能力，赶在地表的二氧化碳凝固成冰前，造出零星的地下城市。僧多粥少，进入地下城的名额极其有限，医生、工程师、建筑师、科学家等拥有一技之长的理工类人才优先发门票，引起纷争无数，过程极其惨烈，最终能活下来的人十无一二。即便如此，中国也已经是救灾最成功的的国家之一了。地下城中，明火因为消耗氧气和增加污染被严厉禁止，电池照明成为每家每户的刚需。整个地下社会实行配给制，每个人都领到了相应的KPI：有人去拓宽地下城空间，有人去搞食品生产，有人去探明地下河流保证水源……每个人都必须劳动，“不劳动不得食”的口号被重新提起。第1年：蘑菇、猪、苔藓成为了地下城最重要的几样标志物，蘑菇是青菜的代表，猪是肉食的代表，苔藓是最常见的绿植。小小苔藓更是承载着制造氧气的重任——通风系统早就用不了了，地面降到了零下两百多度，氧气都结冰了，成了真空。科学家们甚至开始通过电解水制造氧气，以保持地下城的气体依旧适合人类呼吸。第10年：地面时代的食品结构早就土崩瓦解，地瓜、花生、土豆、萝卜成为家常菜，蚯蚓干成为新零食。水资源仍然是最重要的资源之一，有人建议挖一条通向海底的隧道，让冰水源源不断地流进地下城，一劳永逸地解决地下城的缺水问题。第100年：太阳成了历史书上的存在，学生们都听说过，但没有人见过。有旅行社开辟出区地面旅游的项目，大家穿着厚厚的防护服派升到地面游览，一时引领时尚潮流，不久后大家发现地面死气沉沉了无生气，地面旅游渐渐又没落。不过有人开始提议，既然人类科技已经能在地下城自给自足，何不到地面上开疆拓土？

「天文探索计划」「universal_sci天文酷图」「天文酷图」【universal_sci天文酷图】绚丽的太阳弧全景太阳弧星系距离我们约 110 亿光年，其发出的光线通过引力透镜被透镜化为多幅图像。（来源：ESA/Hubble、NASA、Rivera-Thorsen 等人）来源：universal_sci 出处：Universal-Sci 翻译：baidu* *：此为机器翻译且未人工审核，可能有不通顺的地方。发布时间：2024年11月10日00时54分48秒

「每秒约1亿个暗物质穿过人体」「无处不在的暗物质到底是什么」暗物质（Dark Matter）是一种因存在现有理论无法解释的现象而假想出的物质，比电子和光子还要小的物质，不带电荷，不与电子发生干扰，能够穿越电磁波和引力场，是宇宙的重要组成部分。暗物质的密度非常小，但是数量庞大，因此它的总质量很大，它们代表了宇宙中26%的物质含量，其中人类可见的只占宇宙总物质量的5%不到（约4.9%）。暗物质无法直接观测得到，但它能干扰星体发出的光波或引力，其存在能被明显地感受到。暗物质存在的最早证据来源于对矮椭球星系旋转速度的观测。现代天文学通过引力透镜、宇宙中大尺度结构形成、天文观测和膨胀宇宙论研究表明：宇宙的密度可能由约68.3%的暗能量，4.9%的重子物质，26.8%暗物质组成。

暗物质与暗能量：宇宙的神秘95% 从星系到恒星，再到地球上的花草树木，我们所见的这一切都令人着迷。但令人惊讶的是，所有这些已知的普通物质（或者说重子）只占宇宙成分的5%，还有95%是由完全未知的暗物质和暗能量构成的。早在上世纪30年代，天文学家就已经知道我们所能看到的并非所有。当天文学家对星系的旋转速度进行测量后，发现它们的速度太快了，进而意识到定然有着既不发光、也不吸收或反射任何光的暗物质在施加额外的引力，否则它们应该早已分崩离析。另一方面，天文学家在上个世纪末发现遥远的星系不仅在远离我们，而且在加速远离我们。这意味着宇宙正在加速膨胀，而幕后推手被称为“暗能量”。暗物质和暗能量的本质是什么？这是宇宙学中最大的谜团。为了更好地理解它们可能是什么，科学家们需要一个能够更好地揭示它们对星系、星系团和宇宙本身膨胀的影响的天文任务。刚刚于7月发射的欧几里得空间望远镜，正是背负着这样的使命升空的。欧几里得空间望远镜将测量两种现象：弱引力透镜效应和重子声学振荡。当我们观测遥远的宇宙时，沿着视线聚集的物质可以像放大镜一样，让来自其身后的星系和星团的光发生弯曲和畸变。这种效应被称为引力透镜效应。这种效应可以进一步分为强和弱。强引力透镜效应的畸变非常明显，比如会形成爱因斯坦环、爱因斯坦弧和多重图像；而弱引力透镜效应的背景源的畸变则要小得多，只有通过对大量源进行统计分析才能检测到（百分之几的）畸变。在任务期间，欧几里得将测量数十亿个星系在百亿年时间里的畸变，进而为宇宙中的暗物质分布提供一幅3D视图。同时，绘制星系在宇宙时间上的分布也将为暗能量提供重要信息。什么又是重子声学振荡？在宇宙诞生后的最初30万年里，热等离子体（质子、中子和光子）的涨落表现为声波（气泡），在原始粒子和辐射汤中泛起涟漪。到了大爆炸后的38万年，宇宙冷却到足以让原子形成，光也开始可以自由地传播，这些声波就被冻结在了原地。随着时间的推移，更多星系沿着这些冻结的涟漪形成团。随着宇宙的膨胀，涟漪不断被拉伸，增加了星系之间的距离。科学家把这些星系大尺度分布中的涟漪称为重子声学振荡。欧几里得将研究星系在遥远距离上的分布，梳理出这些涟漪的模式并确定它们的大小，从而帮助天文学家准确地测量宇宙随时间加速膨胀的速率，并为暗能量和暗物质的本质提供线索。欧几里得第一批结果将于25年公布，届时将会开启宇宙学的新篇章。

间接探测是一种有潜力的方法来探索这种假设与暗能量之间的关系。一、间接探测的可能性 1.⠥�炦𕋯𜚊 - 通过对宇宙大尺度结构的观测，如星系分布、宇宙微波背景辐射等，可以推断出宇宙的膨胀历史。如果物质运动对空间结构和高能量等级量子态基本粒子的影响与暗能量的作用相似，那么在宇宙学观测中可能会表现出一些特殊的信号。例如，宇宙膨胀速率的变化模式可能与传统暗能量模型有所不同，或者在特定的尺度上出现异常的结构形成。 - 引力透镜效应也是一种间接探测的手段。物质对空间的挤压可能会改变引力场的分布，从而影响光线的弯曲。通过观测引力透镜现象，可以推断出空间结构的变化，进而为这种假设提供线索。 2.⠥ꌥ衦‹Ÿ： - 虽然在实验室中直接模拟宇宙尺度的物质运动和空间挤压非常困难，但可以通过一些小规模的实验来研究类似的物理现象。例如，利用高能粒子加速器产生高能量的粒子束，观察粒子与周围空间的相互作用。或者通过研究凝聚态物理中的量子现象，如超导体中的量子涨落等，来探索与空间结构和量子态基本粒子相关的效应。这些实验虽然不能直接证明与暗能量的关系，但可以为理论模型提供一些参考和启示。二、面临的挑战 1.⠧†论复杂性： - 要将物质运动对空间的挤压与暗能量联系起来，需要建立一个完整的理论框架。这涉及到量子力学、广义相对论以及宇宙学等多个领域的知识，理论的复杂性使得构建一个准确的模型变得非常困难。目前，我们还没有一个统一的理论能够同时描述微观和宏观尺度上的物理现象，以及物质与空间的相互作用。 2.⠨炦𕋧𒾥𚦯𜚊 - 即使存在间接探测的方法，要准确测量到与这种假设相关的信号也需要极高的观测精度。宇宙学观测受到许多因素的影响，如观测误差、系统误差等，这些误差可能会掩盖掉微弱的信号。实验室模拟也面临着技术上的限制，如探测器的灵敏度、实验环境的干扰等。提高观测精度是一个长期的挑战，需要不断改进观测技术和实验方法。虽然用这种假设来解释暗能量具有一定的可能性，但目前还存在很多理论和实验上的挑战。需要科学家们在多个领域进行深入的研究和探索，才有可能找到确凿的证据来支持或否定这种假设。

韦布望远镜又有一批新图流出了～～图一是SPT2146-55附近天区，图中的每一个星系离我们都有数十亿光年那么远。图片后期：Thomas Carpentier 图二、图三是NGC 1672，位于剑鱼座的棒旋星系，距离我们约6000万光年，核心被圈恒星爆发区域所包围。图片后期：j. Roger 图四是NGC 1371，位于波江座的旋涡星系，距离我们约7500万光年。图片后期：Thomas Carpentier 图五则是一个不知名的星系，看起来像是被引力透镜扭曲了。图片后期：Yuval Harpaz 图源：NASA/ESA/CSA/STScl

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