
以重力透鏡研究極遙遠宇宙的天體,對天文學家來說是家常便飯,但名為 HE0230-2130 的類星體卻讓天文學家極其困惑,因重力透鏡成像少了一個!
HE0230-2130是距離地球106億光年的類星體,科學家猜測超大質量黑洞正在吸收周邊氣體,獲得大量能量的氣體會發出強烈的光。類星體距離通常十分遙遠難偵測,若剛好在類星體與地球中間有星系團等大質量天體,類星體光線有機會受星系團重力影響而聚焦,產生類似凸透鏡提升亮度的效果。
▲ 遙遠類星體的光線經過星系團的重力作用後,會產生類似凸透鏡的效果。
我們與HE0230-2130中間,正好有兩個星系位在視線上。HE0230-2130發光因兩個星系重力而聚集,周圍形成多重影像。但根據兩個星系的重力推算,團隊應該會看到五個HE0230-2130影像,但去年智利兩台6.5公尺口徑麥哲倫望遠鏡拍攝的結果卻只看到四影像。當時科學家相當困惑,消失的影像去哪裡了?
▲ 麥哲倫望遠鏡影像展示四個受重力透鏡效應影響的類星體影像(A、B、C、D)。 G1和G2是前景星系。(Source:麥哲倫望遠鏡)
近期美國三一大學天文學家David Pooley有解答:第五個影像沒有消失,只是麥哲倫望遠鏡沒看到。Pooley用錢卓拉X射線太空望遠鏡的資料,累積曝光時間後,HE0230-2130第五個影像終於現身,不過亮度相當暗。Pooley認為,或許是因地球和HE0230-2130中間有太多星際塵埃阻擋HE0230-2130的可見光和部分X射線。但實際原因為何,還有待深入研究才會知道。
▲ 「消失」的類星體影像出現在錢卓拉X射線望遠鏡影像,標記為「E」。(Source:錢卓X射線望遠鏡)
(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖為藝術家對早期類星體的想像圖,中心黑洞被明亮吸積盤包圍。來源:T. Müller / MPIA)