近日,利用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡,天文學(xué)家觀測到宇宙遙遠(yuǎn)區(qū)域的一個星系,該星系在夜空中出現(xiàn)了12個像。這一獨(dú)特的景象是由強(qiáng)引力透鏡效應(yīng)產(chǎn)生的,它幫助天文學(xué)家更好地理解宇宙的再電離時期。
這個綽號為“日爆弧”的星系距離地球約110億光年,被46億光年外的巨大星系團(tuán)“放大”成多幅圖像。如果星系團(tuán)的質(zhì)量足夠大,將會彎曲和放大來自其后面較遠(yuǎn)星系的光線。該過程不僅導(dǎo)致來自后方星系的光變形,而且會幫星系“畫”出多個像。此次“日爆弧”星系就因引力透鏡效應(yīng)形成了12幅“肖像”。
引力透鏡效應(yīng)可以將“日爆弧”星系的亮度提高10到30倍。也正是因此,哈勃太空望遠(yuǎn)鏡才有機(jī)會詳細(xì)觀測那些遠(yuǎn)距離星系的結(jié)構(gòu)。觀測表明,“日爆弧”星系類似于宇宙早時期形成的星系,早到大爆炸后僅1.5億年,一個被稱為再電離的時期。
再電離時期是早期宇宙的一個關(guān)鍵時期,它結(jié)束了“黑暗時代”,即第一批恒星誕生前的時代。當(dāng)時宇宙是黑暗的,充滿了中性氫。隨后第一批恒星開始形成,來自第一批恒星的光產(chǎn)生了電離中性氫所需的高能光子。然而這些光子是如何在沒有被星際介質(zhì)吸收的情況下脫離宿主恒星的,仍然是個謎團(tuán)。此次對于“日爆弧”星系觀測數(shù)據(jù)的研究,將有助于揭開此謎團(tuán)。