主题:【原创】漫谈暗物质 -- afar77
父母刚刚签过了探亲签证,恭喜一下先
讲一点点暗物质的题外话,这个引力透镜的事情。
一般讲引力透镜,都会讲到爱因斯坦老先生和那个有名的光线在太阳旁边偏折的实验。其实可以引起光线偏折的不仅仅是太阳而已 --- 严格的说,任何质量足够大的天体都会引起它附近的光线偏折。太阳可以,黑洞可以,星系团也可以。
下面这幅图就是一个引力透镜的示意图:光线在星系周围发生偏折,从上面和下面过来的光线都可以射到望远镜里,所以就成了两个像
这幅图是哈博望远镜拍摄的一个引力透镜的例子:
左边的星系周围光圈一样的东西就是在它背后的一个遥远星系成的像,一次成了好几个,而且星系的形状明显失真的厉害。
这样的照片要拍起来当然很需要些运气---需要前面的透镜星系的位置合适,质量也要刚刚好可以把像成在合适的角度。一般的情况下,背景星系不会成多个像的,比如说这张图里面的背景星系,哪两个像是同一个星系的?
虽然没有同一个背景星系成多个像,不过粗略的看一看,好像还是有不少星系的影像看起来是垂直于星系到星系团中央的连线的么...如果一个两个星系这样那还可以说是运气,很多都是这样...看起来象不象上一张图片里头那些被拉成细丝状的星系的形象?
像这样需要借助统计工具才能确定的引力透镜,一般被称为弱引力透镜;而早一点那些多个成像的引力透镜被叫做强引力透镜。一般来说强引力透镜的数据比较好分析,但强引力透镜是在是很少见的情况 --- 而弱引力透镜就相对广泛的多,毕竟在任何一片天区背景星系还是很多的,只要你有足够强劲的望远镜可以看到它们。
弱引力透镜的研究近些年才得到长足的发展,这也是"子弹星系团"最近才被发现可以证明暗物质存在的原因 --- 毕竟星系团相撞这种事情是小概率事件,要是正好还有位置合适的背景星系可以造成强引力透镜的话...那天文学家应该集体改行去买彩卷...
顺便说一声,暗物质存在的证据还有很多,并不是一定要依靠引力透镜的。下一节就开始讲一些古董级的证据...