
天文學家研究遠方星系時,時常會遇到重力透鏡效應,導致影像增亮且分成好幾個影像。然近期一組跨國天文團隊研究某星系時,卻發現影像星系好像多了一個?論文 16 日刊登於《天文物理學》期刊。
團隊研究名為HerS-3的遙遠星系,以法國阿爾卑斯山的北方擴展毫米波陣列(NOEMA)和阿塔卡馬大型毫米次毫米波陣列(ALMA)資料研究,因在地球和HerS-3之間的前景星系發揮重力透鏡效果,使HerS-3影像增亮且分成好幾個。然依前景星系質量和廣義相對論估算後,分裂影像應該只有四個,畫面卻出現五個影像,形成十分異常的「愛因斯坦十字」。
論文第一作者考克斯(P. Cox)受訪時表示「我們以為是儀器出問題,試圖把它弄掉,但它確實在。」團隊不斷用電腦模擬調整,但光靠前景星系無法解釋為何會有五個圖案。只有加入一個巨大且看不見的質量體,也就是暗物質暈,模型才符合觀測結果。
依目前主流理論估算,暗物質占宇宙結構26.8%。但除了重力能感測到存在,至今還沒人知道暗物質是什麼東西。重力透鏡效應不僅放大背景星系,使天文學家更詳細研究結構,同時也為天文學家了解前景星系周圍的暗物質提供難得的機會。團隊希望將來觀測可能會出現更多特徵,如星系外流氣體,剛好可驗證模型,或許會獲得新發現。
(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖為有五個光點的愛因斯坦十字,來源:Nicolás Lira Turpaud (ALMA Observatory) & adapted from Cox et al. 2025)