令人叹为观止的“爱因斯坦环”揭示了 94 亿光年外的星系

在太空中见过的最壮观的爱因斯坦环之一，使我们几乎可以在黎明时分看到星系中正在发生的事情。

被称为熔岩环的光斑被引力场拉伸和扭曲，是一个星系的放大和复制，其光传播了高达 94 亿光年。当宇宙仍处于起步阶段时，这种放大使我们对恒星的“婴儿潮”有了罕见的了解。

宇宙的早期演化是一个难以理解的时期。正如我们在大约 138 亿年前所理解的那样，它眨眼就存在了，大约10 亿年后第一道光出现了。在这段时间内传播的光是微弱的，它的来源很小，而且灰尘掩盖了它的大部分。

即使是最本质上发光的物体也很难在时空鸿沟上看到，因此我们对宇宙如何从原始汤中组装起来的理解存在很大差距。但有时宇宙本身会向我们伸出援助之手。如果一个大质量的物体位于我们和一个更远的物体之间，由于更近的物体周围时空的引力曲率，会发生放大效应。

引力透镜的插图。

然后穿过这个时空的任何光都遵循这个曲率并进入我们的望远镜，被涂抹和扭曲，但也被放大和复制。这些被称为爱因斯坦环，你猜对了，因为这种效应是由阿尔伯特·爱因斯坦预测的。

这种现象本身被称为引力透镜，虽然它为我们提供了一些绝对令人惊叹的图像，但它也为我们提供了绝佳的机会，可以将我们自己的放大能力，望远镜，与宇宙的放大能力结合起来，看到那些可能太远而无法制造。

熔融环就是这样一个爱因斯坦环，被天炉座中巨大星系团周围的引力场放大。这种效应是如此强大，以至于遥远的星系不仅出现在四个扭曲的图像中，而且被放大了 20 倍。

当与哈勃太空望远镜结合使用时，生成的图像与使用具有 48 米巨大孔径的望远镜拍摄的观测结果一样详细和清晰。由此，由西班牙卡塔赫纳理工大学的 Anastasio Díaz-Sánchez 领导的一组研究人员计算出，来自银河系的光已经传播了 94 亿光年。

银河系的四个图像。

这意味着它来自恒星形成以惊人速度发生的时代，比今天银河系中的恒星形成速度快一千倍。了解更多关于宇宙历史上这个恒星形成时期的信息可以帮助我们了解今天的星系是如何演化的。然而，通常我们无法很好地观察当时的星系。除了距离，他们非常尘土飞扬。

利用哈勃的图像，研究人员能够对透镜效应进行建模，以将熔融环的涂抹和重复重建到创建它的星系中。

这样的模型只能通过哈勃成像获得，Díaz-Sánchez 说。特别是，哈勃帮助我们识别了四个重复的图像和透镜星系的恒星团。

这表明该星系处于所谓的恒星形成星系主序带上，星系质量与恒星形成率之间的相关性，新恒星以每年 70 到 170 个太阳质量的速度诞生。相比之下，银河系每年的恒星形成率只有几个太阳质量。

关于早期宇宙以及恒星是如何形成的，我们仍然有很多不知道的地方，但是诸如熔火环之类的偶然排列正在帮助我们揭开它们的秘密。