哈柏望眼鏡拍攝到的宇宙笑臉 - 引力透鏡

這張笑臉是哈柏望遠鏡所拍攝，由 Judy Schmidt 在大量的哈柏望遠鏡庫存影像中所找到的亮點，兩個眼睛分別是星系SDSSCGB 8842.3 跟 SDSSCGB 8842.4。

宇宙中體積龐大的星體會釋放出強大的引力，扭曲其周遭的空間與時間，而從中經過的光線也會跟著改變，形成一種放大及折射效應，學術上稱作「引力透鏡」。

圖片中的兩道弧線稱作 Einstein Ring (暫譯 愛因斯坦之環），因為愛因斯坦於1912年就在相對論中預測到了這種天文奇觀，而人類一直到1979年才首次觀察到這樣的現象。當光源、引力透鏡還有觀察的人三者形成一直線，就會看到圖中對稱的光環。

引力透鏡圖解

引力透鏡(轉自維基)：

重力透鏡效應(gravitational lensing)，根據廣義相對論，就是當背景光源發出的光在重力場（比如 星系、星系團及黑洞）附近經過時，光線會像通過透鏡一樣發生彎曲。光線彎曲的程度主要取決於重力場的強弱。分析背景光源的扭曲，可以幫助研究中間做為「透鏡」的重力場的性質。根據尺度與效果的不同，重力透鏡效應可以分為強重力透鏡效應和弱重力透鏡效應。
一般從數學上來講，面質量密度（\kappa）大於1的為強重力透鏡區域，小於1的為弱重力透鏡區域。在強透鏡區域一般可以形成多個背景源的像，甚至圓弧（又稱「愛因斯坦環」，Einstein Ring），而弱透鏡區域則只產生比較小的扭曲。強透鏡方法通過對愛因斯坦環的曲率和多個像的位置的分析，可以估計測量透鏡天體質量。弱透鏡方法通過對大量背景源像的統計分析，可以估算大尺度範圍天體質量分布，並被認為是現在宇宙學中最好的測量暗物質的方法。
1979年，天文學家觀測到類星體Q0957+561發出的光在它前方的一個星系的重力作用下彎曲，形成了兩個一模一樣的類星體的像。這是人類第一次觀察到重力透鏡效應。

你知道嗎?