愛因斯坦環(huán)——宇宙空間扭曲術(shù)

愛因斯坦在1915就預(yù)言了這些環(huán)的存在

【上圖顯示的是一個愛因斯坦環(huán)：一個遙遠的類星體上發(fā)出的光在經(jīng)過34億光年外的兩個星系后被彎曲了。（圖片來源：歐洲太空部署/哈勃，美國宇航局，致謝：施密特）

一張令人嘆為觀止的哈勃圖片顯示的一個“愛因斯坦環(huán)”，放大了來自宇宙深處的光?！?/p>

在圖片中，距離地球大約34億光年的兩個星系，將他們身后距離更遙遠的星系的光彎曲并使其轉(zhuǎn)向。

阿爾伯·特愛因斯坦在1915年預(yù)測的圖案中，有六個光點——呈現(xiàn)出兩點在中央，四個點圍繞著扭曲的光環(huán)。但這些明亮的光點是來自三個星系而不是六個——環(huán)中間兩點是來自兩個星系，而第三個光源來自類星體，其被扭曲得太厲害以至于看起來是四個。

類星體是指在核心處帶有超級巨大黑洞的星系，這樣星系就能緊緊抓住大量的物質(zhì)并釋放出巨量輻射，以至于它們比最亮的恒星還要亮上一萬倍。

“由于這對星系巨大的質(zhì)量，類星體的光被扭曲。就這樣呈現(xiàn)出難以置信的現(xiàn)象：這對星系環(huán)繞著四個類星體——然而在現(xiàn)實中，只有一個類星體且其在這對星系后面很遠，”歐洲航天局官員在文件中這樣寫道。

愛因斯坦的廣義相對論描述了超大質(zhì)量物體彎曲宇宙時空結(jié)構(gòu)的方式。愛因斯坦發(fā)現(xiàn)，引力不是由一種看不見的力產(chǎn)生的，而是我們對于時空在物質(zhì)和能量中發(fā)生扭曲的一種感受。

換句話說，這種空間扭曲為物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移設(shè)置了規(guī)則。盡管光是沿直線傳播的，它在經(jīng)過一個高度卷曲的時空時（比如兩個超大質(zhì)量星系附近）也是走的曲線——其在星系周圍彎曲并展開成一個光暈。

天文學(xué)家們已經(jīng)辨認出幾百個愛因斯坦環(huán)，當(dāng)然他們并不是為了尋求其帶來的美麗圖片。根據(jù)光環(huán)放大他們所彎曲的光線的方式，將光線原先的未被彎曲的樣子還原出來，這樣可以增多天文學(xué)家在遙遠星系中能發(fā)現(xiàn)的細節(jié)。此外，由于光線彎曲的程度取決于使其彎曲的天體的引力場的強度，愛因斯坦環(huán)可以作為測量星系和黑洞質(zhì)量的宇宙尺度。一些天體由于太暗以至于無法看見他們，通過觀察遙遠光線在其附近的彎曲程度，這些光環(huán)甚至可以幫助科學(xué)家們瞥見黑洞或者流浪的系外行星。

系外行星是指在太陽系外的行星，第一個疑似系外行星的證據(jù)記錄于1917，但當(dāng)時并沒有被承認。[1]直到1992年才首次證實了這個發(fā)現(xiàn)。1988年發(fā)現(xiàn)的另一顆行星在2003年被證實。截至到2022年三月，根據(jù)NASA的消息，已經(jīng)正式確認了5000顆系外行星。[2][3]

有許多發(fā)現(xiàn)系外行星的方法。其中過境光度法和多普勒光譜法發(fā)現(xiàn)的最多，但這些方法存在明顯的觀測偏差，特別是探測恒星附近的行星時。 因此，85%被探測到的系外行星都在潮汐鎖定區(qū)內(nèi)。[4] 在一些情況下，一顆恒星周圍可以觀察到多個行星。[5]在移居帶中，大約每五顆類太陽的恒星[a]中就帶有一顆“地球大小”[b]的行星。[c][6][7]假設(shè)銀河系中有2000億顆恒星，[d]就可以猜想銀河系中有110億顆可能適合居住的地球大小的行星，如果把圍繞著大量紅矮星運行的行星包括在內(nèi)，那么這個數(shù)字就會上升到400億顆。

BY:Ben Turner

FY:鯊魚辣椒

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