爱因斯坦环是指一种由于光源发出的光线受到引力透镜效应的影响，而使观测所得的光源形状改变呈环形的现象。下面是小编精心为你整理的爱因斯坦环出现的原因，一起来看看。
爱因斯坦环出现的原因
相对论预言了引力波的存在，发现了引力场与引力波都是以光速传播的，否定了万有引力定律的超距作用。当光线由恒星发出，遇到大质量天体，光线会重新汇聚，也就是说，我们可以观测到被天体挡住的恒星。一般情况下，看到的是个环，被称为爱因斯坦环。 爱因斯坦环可以用来证明暗物质的存在，目前科学家正努力找到暗物质。
爱因斯坦环的介绍
“哈勃”望远镜在2004年8月到2005年3月的巡天观测中发现了8个爱因斯坦环。其中最完整最清晰的是J162746.44-0053，位于蛇夫座，前置天体距离26亿光年，远方天体距离55亿光年;最遥远的是J163028+4520，位于武仙座，前置天体30亿光年，远方天体距离72亿光年。
后来，哈勃拍摄的更为遥远的一个爱因斯坦环，被称为“宇宙之眼”，公布于2007年10月。前置天体是星系团J2135-0102，位于宝瓶座，距离38亿光年，远方天体距离121亿光年。
这是一个引力透镜幻象。上面影像的左侧是一个正常白色星系的重力将更遥远的蓝色星系发出的光引力扭曲后得到的结果。更普遍的情况是，光线的扭曲会让遥远星系形成两张独立的影像，但是在这里透镜排列很精确，以至于背景星系被扭曲后，形成了近似于一个圆环。因为透镜效应是70年前由艾波特.爱因斯坦预言提出，所以SDSSJ1430这样的光环现在被称为爱因斯坦环。SDSSJ1430是在斯隆透镜高级摄像仪观测计划活动期间发现，这是基于斯隆数字巡天和哈伯太空望远镜的ACS相机来寻找透镜候选体的计划。类似SDSSJ1430的强引力透镜有很多古怪的事情，它们的多个特性能让天文学家测定前景星系透镜中物质和暗物质的含量。SLACS的数据现在已经被使用，例如，数据显示随着整个星系质量越大，暗物质比例也就越高。而上面影像右侧的插入图片，从上到下依次是，背景蓝色星系真实看上去的样子，再经过计算机重新处理后的影像、白色的前景星系、以及引力透镜下的蓝色背景星系。
我们在太空中也能看到这样的戒指，它是太空中的爱情信物——爱因斯坦环，它象征着宇宙对我们人类的博大关爱。看，该图就是由美国哈勃太空望远镜拍摄的爱因斯坦环影像，薄薄的蓝色戒指状图案，这是引力透镜最完美的表现，中心黄红色的光斑就是大约20到40亿光年以外的巨型椭圆星系。
爱因斯坦环的观察
“爱因斯坦环是宇宙中广义相对论最生动的示范之一，”哈佛-史密森天体物理中心(CfA)的亚当•博尔顿说。“这为研究宇宙中质量最大的星系提供了一个独一无二的机会。”这种光学幻影是由一种被称为引力透视的弯曲空间所创造的。它本质上就相当于太空中的一块巨大的放大镜，弯曲和放大了更遥远天体所发出的光线。在引力透镜中，一个遥远的星系发出的光线可以被一个位于视线中间的星系扭曲成一道光弧或者几个分离的影像。当两个星系完全连成一线的时候，这些光线就会形成一个如眼的图案，包围着前景星系，这就是所谓的爱因斯坦环。
天文学家们现在已经将两组强大的天文数据——斯隆数字巡天和NASA的哈勃太空望远镜结合了起来，辨认出了19个新的引力透镜星系，大大地充实了由此前已知的大约100个引力透镜星系所组成的数据库。通过研究这些透镜候选体所产生的光弧和光环，天文学家们能够精确测量这些前景星系的质量。在这19个星系之中，他们已经找到了8个新的爱因斯坦环。此前只有3个类似的环在可见光波段中被看到过。
这些新发现的透镜是由一个正在进行中的计划——斯隆透镜ACS搜索计划(SLACS)所发现的。一个由CfA的亚当•博尔顿和荷兰卡普坦天文研究所的利昂--库普曼斯领导的天文学家小组从斯隆数字巡天的几十万个椭圆星系可见光光谱中挑选出透镜候选体。然后他们再利用哈勃高新巡天相机(ACS)的锐利目光来进行验证。
“斯隆数字巡天的巨大规模，再加上哈勃的成像质量，已经为发现新的引力透镜打开了这个空前的机会，”博尔顿解释说。“我们已经成功地从每一千个显示出引力透镜迹象的星系之中辨认出了一个引力透镜事件。”
除了产生了古怪的形状之外，引力透镜还为天文学家们提供了最直接的探测椭圆星系中暗物质分布的方式。暗物质是一种不可见的奇异物质形态，还没有被直接观测到过。天文学家们是通过测量它的引力效应而推断出它的存在的。暗物质普遍分布在星系之中，组成了宇宙中的总物质质量的绝大部分。通过研究星系中的暗物质，天文学家希望能够获得关于星系形成的更多认识，它们一定是在早期宇宙中的暗物质密集团块周围开始形成的。
“能够研究这些和其他一些回溯到几十亿年以前的引力透镜，这使得我们可以直接看到暗物质和可见物质的分布是否会随着宇宙的时间而发生改变，”库普曼斯说。“利用这些信息，我们能够检验这种被普遍认同的观点，即星系是由较小的星系相互碰撞和并合而形成的。”
博尔顿在麻省理工学院(MIT)发起的SLACS搜索仍在继续，目前研究小组已经利用哈勃研究了将近50个引力透镜候选体。最后的总数可能会超过100个，其中包括着更多的新引力透镜。总部设在麻省剑桥市的哈佛-史密森天体物理中心(CfA)是由史密森天体物理观测台和哈佛大学天文台合作成立的。CfA的科学家们被分成6个研究小组，研究内容包括宇宙的起源、演化、以及最终命运。
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