參考消息網(wǎng)3月4日報道 據(jù)美國趣味科學(xué)網(wǎng)站3月1日報道，“宇宙馬蹄”是一個愛因斯坦環(huán)。這樣的系統(tǒng)由一個前景星系構(gòu)成，它質(zhì)量極大，以至于扭曲了背后星系的光。現(xiàn)在，天文學(xué)家知道如此大的質(zhì)量來自哪里。
天文學(xué)家在“宇宙馬蹄”中發(fā)現(xiàn)一個相當(dāng)于360億個太陽大小的巨型黑洞。這個龐然大物是迄今探測到的最大黑洞之一。
最早于2007年發(fā)現(xiàn)的“宇宙馬蹄”是獅子座的兩個星系組成的一個系統(tǒng)。圖像顯示，這個系統(tǒng)的前景星系LRG 3-757周圍有一圈光暈。這被稱為愛因斯坦環(huán)，當(dāng)星系的巨大質(zhì)量使來自背后更遙遠(yuǎn)星系的光線扭曲并放大的時候，就會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。
這種放大效應(yīng)被稱為引力透鏡，最早由愛因斯坦在1915年預(yù)言。現(xiàn)在，新研究揭示LRG 3-757如何獲得令光線彎曲所需的質(zhì)量：通過位于其中心的一個超大質(zhì)量黑洞。研究人員2月19日在美國預(yù)印本文獻(xiàn)庫上發(fā)表了其研究結(jié)果，但尚未得到同行評審。
愛因斯坦的廣義相對論描述了巨型天體扭曲宇宙結(jié)構(gòu)(即所謂時空)的方式。愛因斯坦發(fā)現(xiàn)，引力并非出自一種看不見的力量，而是出自物質(zhì)和能量存在時導(dǎo)致的時空彎曲。
這種彎曲的空間反過來又為能量和物質(zhì)如何移動確立規(guī)則。雖然光線呈直線傳播，但在穿過一個高度彎曲的時空(比如一個巨型星系周圍的區(qū)域)時也呈曲線行進(jìn)——在星系中彎曲并散射形成光暈。
為尋找隱藏在“宇宙馬蹄”內(nèi)的黑洞證據(jù)，天文學(xué)家分析了架設(shè)在智利阿塔卡馬沙漠的多單元光譜探索器收集的數(shù)據(jù)以及哈勃空間望遠(yuǎn)鏡收集的圖像。
通過分析LRG 3-757(其質(zhì)量是銀河系100倍)的強大引力透鏡及其周圍恒星運動的速度和方式，研究人員得出結(jié)論認(rèn)為，一個超大質(zhì)量黑洞的存在“對于同時容納兩個數(shù)據(jù)集是必要的”。
這次探測認(rèn)為，LRG 3-757的黑洞是有史以來最大的黑洞之一。最大的黑洞被稱為Ton 618，其質(zhì)量估計是太陽的660億倍，直徑為海王星與太陽距離的40倍。而位于“霍爾姆15A”星系團(tuán)中心的黑洞質(zhì)量為太陽的440億倍，直徑為海王星與太陽距離的30倍。
目前，天文學(xué)家尚未探明LRG 3-757的巨型黑洞到底是如何形成的。但是，黑洞周圍的恒星運動速度相對較慢，運動方向也不像通常認(rèn)為的那么隨機。
這可能是因為它附近的一些恒星是過去星系合并時噴射的產(chǎn)物，或者是因為這個黑洞曾經(jīng)出現(xiàn)的強大噴射遏阻了恒星形成。另一種可能是，黑洞在生命早期就迅速吞噬了周圍的許多恒星。
天文學(xué)家期待利用歐幾里得空間望遠(yuǎn)鏡找到這些問題的答案。歐幾里得望遠(yuǎn)鏡為期六年的任務(wù)已經(jīng)進(jìn)行一年，它將拍攝成千上萬張廣角圖像，繪制一張涵蓋三分之一夜空的宇宙地圖。歐洲航天局稱，歐幾里得一共將捕獲超過10億個星系發(fā)射的光芒，這些星系的歷史長達(dá)100億年。
一旦做到這一點，天文學(xué)家將利用歐幾里得拍攝的圖像繪制兩張地圖：一張由其他許多愛因斯坦環(huán)組成，另一張則顯示被稱為重子聲學(xué)振蕩的沖擊波。這些地圖將幫助研究人員追蹤暗物質(zhì)和暗能量——二者都是宇宙的神秘組成部分，宇宙物質(zhì)中絕大部分是暗物質(zhì)，而暗能量導(dǎo)致宇宙加速膨脹。
這篇研究報告稱：“歐幾里得任務(wù)預(yù)計將在未來五年發(fā)現(xiàn)數(shù)十萬個透鏡。這個新的大發(fā)現(xiàn)時代有望加深我們對星系演化以及普通物質(zhì)與暗物質(zhì)成分之間相互作用的理解。”（編譯/趙菲菲）
（審核：歐云海）
