科學:你知道太空中的一個星係為何會出現這麼多的複製星系?

2021-01-15 銀河系未解之謎

在您面前的是哈勃望遠鏡拍攝的最亮點的照片，是一個稱為PSZ1 G311.65-18.48的弧狀星系， 實際上，這12個點的第3，4，5個點都在同一個星系中，就像一個星系在宇宙中出現了12個複製品

太空中的一個星係為何會出現這麼多的複製星系？

就像量子一樣，量子可以以超強的速度，輕鬆的直射進太空，每次量子躍遷都會將我們地球上的世界分裂成無數個自我複製品

引力場的存在當我們將手電筒照向夜空，您可能會發現直射到太空的光線不會返回地面，當它們試圖離開地球時，在太空中有一些物體由於受到重力的影響可以直接改變光的軌跡，聽起來很奇怪是不是，但是在正常情況下，確實如此

例如，黑洞能夠完全吸收任何可見光，能夠使光變形，這就象當晚上時，由於窗外的路燈直接射入您的眼睛，阻止您晚上入睡，然後你起身打開窗戶，用手將光線推向側面

但是像銀河系這種體量的巨大太空體被光照亮後，跟著他們後面會有很長一段距離，我們知道的是地球與銀河系之間的距離為110億光年，最重要的是這110億光年的巨大空間並不完全是空的，這個空間充滿了相當大量的星系團，以至於它們的引力場能夠改變光的軌跡

引力場是描述一物體在空間中受到萬有引力作用的場，任何有質量荷的物體都會產生引力場

引力透鏡效應由於光子對外部觀察者的速度極快，似乎光只向著巨大的彎曲面前進，這種光在經過引力場附近時，會像透鏡一樣發生彎曲的過程稱為引力透鏡效應，而光線彎曲的程度主要取決於引力場的強弱，尺度與效果的不同，引力透鏡效應可以分為強引力透鏡效應和弱引力透鏡效應

愛因斯坦十字是引力透鏡效應最著名的一個例證。

愛因斯坦十字也稱為愛因斯坦十字架，它位於飛馬座內，在愛因斯坦十字內，真正的光源是距離地球80億光年的類星體QSO 2237+0305，產生引力場的是正前方的前景星系ZW 2237+030，類星體的光線因引力透鏡效應形成四重影像，對稱分布於前景星系的核心四周，與其組成一個近似的十字形，故此得名

1980年，天文學家觀測到類星體Q0957+561發出的光在它前方的一個星系的引力作用下彎曲，形成了兩個一模一樣的類星體的像。這是人類第一次觀察到引力透鏡效應

重力透鏡效應迄今為止除了引力透鏡，天文學家還發現了約100個重力透鏡，這意味著如果您在用望遠鏡觀察夜空，可以看到許多遙遠物體的複製品

重力透鏡，是任何龐大質量的天體，都會產生的由於重力導致電磁波偏折的現象。愛因斯坦在1936年的《科學》雜誌上首次分析了星球的重力透鏡作用

愛因斯坦環

愛因斯坦環是指一種由於光源發出的光線受到引力透鏡效應的影響，而使觀測所得的光源形狀改變呈環形的現象，也就是說，我們可以觀測到被天體擋住的恆星。一般情況下，看到的是個環，被稱為愛因斯坦環

「哈勃」望遠鏡在2004年8月到2005年3月的巡天觀測中發現了8個愛因斯坦環，其中最完整最清晰的是J162746.44-0053，位於 蛇夫座，最遙遠的是J163028+4520，位於 武仙座，後來，哈勃拍攝的更為遙遠的一個愛因斯坦環，被稱為「宇宙之眼」，前置天體是星系團J2135-0102，位於寶瓶座

愛因斯坦也是第一個提出時空思想的人，在他的理論中，不僅光是彎曲的，甚至時空本身也會彎曲，形成時空彎曲的主要原因就是超大質量星系包括黑洞，行星，因為受到重力的作用，才扭曲了時空結構

時空理論指出，越大的物體產生的重力越大，重力對越靠近物體中心的光產生的影響越大，當光線經過森伯斯特弧星系附近時，光線立即向多個方向彎曲，這就是來自地球的科學家們看到的12個星系的複製品，但是畢竟銀河本身還很黑暗，否則我們會看到的，像這些複製品都是10到30個

英國物理學家亞瑟·愛丁頓，是第一個用英語宣講相對論的科學家，愛丁頓早在1919年就寫了「引力的相對理論報導」，並在當年的5月29日，當他在觀測日食時，拍攝日全食時太陽附近的星星位置，發現了一顆恆星的光，那顆恆星本身不在科學家發現的地方，也就是說太陽的引力會使光線彎曲，太陽附近的星星位置會變化，因此，這證實了愛因斯坦對該問題的所有預測

太陽的複製品

根據相對論，地球圍繞太陽旋轉，太陽使周圍空間彎曲，使地球在彎曲的空間中圍繞太陽旋轉。太陽就像一個巨大的保齡球，彎曲著蹦床的表面，地球就像蹦床上的一個小球。

如果你突然把這個保齡球從蹦床裡拿出來。然後，蹦床會因失去質量抑制而突然反彈出衝擊波，並像波紋一樣四處擴散。如果你把它放到宇宙中，太陽突然消失，就會產生一個向外的衝擊波，那就是引力波。

相對論除了能告訴我們引力波的存在，還有一個更直接的體驗，就是告訴了人們愛因斯坦環的存在。因為太陽存在彎曲了空間，所以其他恆星發出的光經過太陽時，應該會發生偏轉

引力透鏡的優勢在於，由於扭曲光線，我們可以觀察到遠處昏暗的物體。如果藉助引力透鏡觀察我們的恆星，可以觀察到距地球100光年的行星大小物體，即使質量相對較小的太陽也會被觀測到

根據義大利物理學家的說法，太陽具有彎曲遠處物體的光線的能力，如果您獲得了比成千上萬的望遠鏡組合在一起還要高的能力，如果您從幾百萬光年的距離看一下我們的太陽，您也可以看到它的複製品，如果存在外星文明，您怎麼看？ 他們將能夠找到我們嗎？

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