120億光年外 人類拍到了時空彎曲 愛因斯坦神了
但在壹百多年前,這只是壹個猜想。沒有衛星,沒有火箭,甚至沒有足夠靈敏的望遠鏡。愛因斯坦曾提出叁個可供檢驗的推論:水星近日點的進動、光線在太陽附近的偏折,以及引力紅移。1919年,愛丁頓爵士在日全食時拍到的星光偏折照片,讓愛因斯坦壹戰成名。但那時的證據是模糊的,偏折角度僅為1.75弧秒,在玻璃底片上不過是頭發絲般微小的位移。
而今天,韋伯望遠鏡看到的這個光環,則是將這種“偏折”放大到了肉眼可見的尺度。它不再是壹條微微彎曲的光線,而是壹個完整的、閉合的光環,這意味著光線從背後星系出發,繞過了前景質量體的“肆面八方”,在飛向地球的漫長旅途中,被不同方向的引力場“擰”成了同壹段圓弧,最終匯聚在我們的鏡頭中。

這就像是用高速攝像機拍下了子彈擊中玻璃後蔓延的裂紋,只不過,這“玻璃”是肆維時空本身,而這顆“子彈”,是壹個質量相當於數拾億個太陽的龐然大物。
最令人毛骨悚然的劇情,發生在科學家計算光環內部那個“引力透鏡體”的質量之後。
根據愛因斯坦的場方程,要形成如此完美且曲率巨大的愛因斯坦環,前景天體的質量必須極其驚人。然而,當研究團隊將韋伯和地面射電望遠鏡的數據疊加,試圖定位那個造成扭曲的中心天體時,他們只在壹片漆黑中找到了幾個黯淡的、幾乎不發出可見光的矮星系。這些矮星系的質量加起來,不過是我們太陽的幾拾億倍。

但這個光環需要的質量,是這個數字的拾倍以上。
那多出來的90%的質量在哪裡?
答案冰冷而肯定:就在那片我們看似空無壹物的黑暗裡。就在那個光環的正中央,在那些矮星系緩慢移動的間隙中,潛伏著大量的暗物質。它們不發光,不反射,不吸收,它們對電磁波完全視若無睹。它們只做壹件事,卻做得極其徹底:用它們的引力,彎曲時空。

我們拍到的那個橙紅色完美光環,本質上是壹張“暗物質的地形圖”。它用來自120億光年外的背景光作為探針,像醫院裡的CT掃描壹樣,把壹片看不見的暗物質暈的密度分布,硬生生地“照”了出來。我們以為我們觀測到了壹個星系群,但事實上,那不過是在壹片暗物質汪洋中露出的幾個小島尖頂。
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而今天,韋伯望遠鏡看到的這個光環,則是將這種“偏折”放大到了肉眼可見的尺度。它不再是壹條微微彎曲的光線,而是壹個完整的、閉合的光環,這意味著光線從背後星系出發,繞過了前景質量體的“肆面八方”,在飛向地球的漫長旅途中,被不同方向的引力場“擰”成了同壹段圓弧,最終匯聚在我們的鏡頭中。

這就像是用高速攝像機拍下了子彈擊中玻璃後蔓延的裂紋,只不過,這“玻璃”是肆維時空本身,而這顆“子彈”,是壹個質量相當於數拾億個太陽的龐然大物。
最令人毛骨悚然的劇情,發生在科學家計算光環內部那個“引力透鏡體”的質量之後。
根據愛因斯坦的場方程,要形成如此完美且曲率巨大的愛因斯坦環,前景天體的質量必須極其驚人。然而,當研究團隊將韋伯和地面射電望遠鏡的數據疊加,試圖定位那個造成扭曲的中心天體時,他們只在壹片漆黑中找到了幾個黯淡的、幾乎不發出可見光的矮星系。這些矮星系的質量加起來,不過是我們太陽的幾拾億倍。

但這個光環需要的質量,是這個數字的拾倍以上。
那多出來的90%的質量在哪裡?
答案冰冷而肯定:就在那片我們看似空無壹物的黑暗裡。就在那個光環的正中央,在那些矮星系緩慢移動的間隙中,潛伏著大量的暗物質。它們不發光,不反射,不吸收,它們對電磁波完全視若無睹。它們只做壹件事,卻做得極其徹底:用它們的引力,彎曲時空。

我們拍到的那個橙紅色完美光環,本質上是壹張“暗物質的地形圖”。它用來自120億光年外的背景光作為探針,像醫院裡的CT掃描壹樣,把壹片看不見的暗物質暈的密度分布,硬生生地“照”了出來。我們以為我們觀測到了壹個星系群,但事實上,那不過是在壹片暗物質汪洋中露出的幾個小島尖頂。
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