類星體的星光經重力透鏡效應，告訴天文學家什麼大小事？

 臺北市立天文科學教育館  2022-09-26 訊

1979 年，天文學家發現兩個幾乎相同，且位置相距不遠的類星體，稱為「雙類星體」。它們其實是同個物體的不同影像。更有趣的是：這些影像是來自不同路徑的光，因不同路徑所花費的時間也不同，產生了類星體的閃爍影像。而閃爍的時間差長達 14 個月。

2022 年，天文學家發表了一個有相似情況的類星體之研究報告。他們花了 14 年的時間，研究該目標在多長時間延遲的觀測影像，發現星系團中的星系和暗物質，確實造成了類星體的星光繞道而行：光通過星系團所產生的重力透鏡效應，以不同的光路徑前進，產生了延遲現象。而造成這延遲現象的來源是星系團 SDSS J1004+4112 。

天文與天文物理學系教授 José Antonio Muñoz Lozano 說：「我們所觀測到的四張影像，實際上是同一個類星體，只是它的光線在往我們的方向來時，被星系團的重力場扭曲了。」瓦倫西亞大學天文台的台長也說：「由於每幅圖像的光路徑所需的時間不同，我們必須分次觀測。以這回的研究來說，第一次所觀測到的影像，要等 6.73 年後，才會在第四張影像重現。」

時間延遲作為一個重要的工具，幫助天文學家研究具有透鏡效應的大質量星系團。星系團有著驚人的質量，有些還包含了上千個星系。眾星系們的重力，加上混雜在星系團中的暗物質，這些質量分佈不均勻的透鏡，對來自遠方物體的星光，所造成的影響，即為天文學家的研究重點：大質量的星系團，是如何影響遠方類星體的光路徑。 Lozano 教授說：「測量時間延遲，能幫助我們更好地瞭解星系和星系團的特性、質量分佈，也為哈伯常數提供新的數據。」另外，藉此瞭解透鏡星系團的其他特徵，例如暗物質、星系內的恆星和其他物體的分佈、以及計算類星體的吸積盤大小等等。
相關研究已發表在《 The Astrophysical Journal 》。 (編譯／潘康嫻)

圖說：哈伯望遠鏡所拍攝的星系團 SDSS J1004+4112 和透鏡成像的類星體。

圖說：圖解重力透鏡效應，類星體的光經星系團時的光路徑與成像。

資料來源：Universe Today