類星體星光經重力透鏡效應，告訴天文學家什麼事？

eric955168

作者 台北天文館 | 發布日期 2022年10月02日 0：00

1979年天文學家發現兩個幾乎相同位置也不遠的類星體，稱為「雙類星體」，其實是同個物體的不同影像。更有趣的是：這些影像是不同路徑的光形成，費時也不同，產生類星體的閃爍影像。閃爍時間差長達14個月。

2022年天文學家發表有相似情況的類星體研究報告。花了14年研究目標多長時間延遲的觀測影像，發現星系團的星系和暗物質，確實造成類星體星光繞道而行：光通過星系團產生的重力透鏡效應，以不同路徑前進，發生延遲。造成延遲的來源是星系團SDSS J1004+4112。

天文與天文物理學系教授José Antonio Muñoz Lozano說：「我們觀測到4張影像，其實是同個類星體，只是光線往我們過來時，被星系團重力場扭曲了。」瓦倫西亞大學天文台台長也說：「由於每幅圖的光路徑時間不同，我們必須分次觀測。以這回研究來說，第一次觀測影像要等6.73年後，才會在第4張影像重現。」

時間延遲為重要工具，幫助天文學家研究有透鏡效應的大質量星系團。星系團有驚人質量，有些還含上千個星系。眾星系的重力加上混雜其中的暗物質，這些質量分布不均勻的透鏡，對來自遠方物體的星光造成的影響，即為天文學家的研究重點：大質量星系團如何影響遠方類星體的光路徑。

Lozano教授說：「測量時間延遲，能幫助我們更了解星系和星系團的特性、質量分布，也為哈伯常數提供新數據。」可了解透鏡星系團的其他特徵，如暗物質、星系恆星和其他物體分布、計算類星體的吸積盤大小等。

研究發表於《The Astrophysical Journal》。

▲ 哈伯望遠鏡拍攝的星系團SDSS J1004+4112和透鏡成像類星體。

▲ 圖解重力透鏡效應，類星體光經星系團時的光路徑與成像。