【星闻星事系列17】引力透镜放大90亿光年外星系

发布者:江苏省天文学会文章来源:江苏省天文学会发布时间:2019-11-01浏览次数:17


通过引力透镜来观测遥远星系发出的X射线,有助于认识早期宇宙中的恒星形成。

当最好的望远镜都看不到天文学想看的东西时,可以求助于天然的“望远镜”。为了在X射线波段研究90亿光年外一个正在产星的年轻星系,天文学家使用了引力透镜效应,即大质量天体弯曲附近时空从而放大背景天体发出的光。

此前,通过引力透镜已在多个波段研究了遥远的天体,但这是第一次把它应用到X射线上。这不仅展现了该方法的可行性,同时也为研究遥远星系中的恒星形成提供了新的有效途径。

为了使用引力透镜,需要找到位于观测者与目标星系连线上的大质量天体来充当透镜,通常是一个星系或星系团。这些“透镜”会弯曲周围的时空,使得遥远星系发出的光沿着弯曲的时空到达观测者,在透镜天体周围呈现出巨大的弧线形。

   
[图片说明]:钱德拉X射线天文台观测到的正在形成恒星的矮星系(放大的紫色框内)。版权:M.Bayliss/M.McDonald/NASA/ESA。


天文学家把美国宇航局的钱德拉X射线天文台对准了凤凰星系团。它距离地球约57亿光年,是已知最大的星系团之一。之前已知它会由引力透镜放大背景星系,但这一次却探测到了被放大的X射线。这些X射线来自一个距离地球约90亿光年的矮星系,它具有两个明显的恒星形成区。

观测恒星形成区所发出的X射线十分困难,因为它们发出的辐射相对较暗。星系中央黑洞的活动通常会更亮得多,也更易于观测。

观测遥远产星星系的X射线十分重要,因为这些辐射通常来自质量最大的恒星。它们往往会位于大质量的双星系统中,其中一颗已坍缩成中子星或黑洞,正在吸积另一颗恒星的物质。

在X射线波段研究这些遥远的恒星或许能够帮助天文学家回答一些尚未解决的问题。例如,已知大质量恒星往往出现在双星系统中,但它们是否总是成对出现?大质量恒星会抛射大量的气体,这会对它们的环境和其他恒星的形成产生何种影响?

利用引力透镜观测遥远星系中新生恒星发出的X射线为研究早期宇宙中最大质量恒星提供了新的途径。     


原文链接:http://www.astronomy.com/news/2019/10/gravitational-lensing-in-xrays
作者:Erika K. Carlson
编译:张景
校审:谢懿