重力透镜首次帮助X射线观察

重力透镜首次帮助X射线观察

来自著名天文学家的一项新研究设法从年轻的Cosmos中找到了一个X射线明亮的星系,该星系的光被更靠近地球的星系团的引力所放大。所研究的物体是Cosmos中最早的星系的类似物,该星系的光在大爆炸之后的5–10亿年就使电离了。

根据现代引力理论-爱因斯坦的相对论通论-质量和能量会扭曲时空,这会影响任何过程的过程,包括光的运动。结果,当重物的重力充当透镜时,可能会放大位于后面的光源的光。天文学家利用引力透镜效应研究了早期Cosmos的物体,由于距离和空间扩展,其光线太弱,无法直接对准。特别地,信号的这种增加有助于研究大约十亿年前存在的极其遥远的星系。

在电磁光谱的许多范围内都进行了类似的研究,包括紫外线,光学,红外和毫米。然而,直到现在,重力透镜还不能用于X射线范围内的观察。主要问题是通常充当透镜的星系团浸没在热气体的长光环中,而热气体本身在X射线范围内会主动发光。据信,带透镜的光源的亮度不足以在其自身辐射的背景下突出群集。

麻省理工学院的马修·贝利斯(Matthew Bayliss)及其同事描述了利用引力透镜对远距离星系进行的首次X射线观察。充当透镜的凤凰星系团的红移为0.6,背景星系的红移为1.52。超过90亿年前,即大约42亿年前的Cosmos发出了背景星系的光。

该星系是偶然在光学观察中发现的,其扭曲的图像看起来像是又长又细的蓝条纹。随后使用钱德拉X射线太空望远镜进行了长期观察,从而有可能检测出其高能辐射。根据科学家的说法,这个星系比银河系小得多,但是有活跃的恒星币形成,并且已经观察到极高密度的异常大和炽热的恒星币。

作者确信,他们看到的是一个星系爆炸的星系,而不是具有活跃核的星系,因为光谱线的亮度之比处于适当的水平。天文学家估计,重力的亮度增加了65±20倍。使用数学模型重建的未失真图像显示,该物体是一个小的不规则星系,具有两个恒星币形成中心,每个恒星币形成中心不大于一个千帕秒。

科学家注意到,尽管该物镜的亮度大大提高,但银河系本身在X射线范围内最初非常暗。这使我们希望系统地搜索镜头高能图像将使我们能够找到许多类似的例子。这组作者估计,使用下一代X射线望远镜,人们可以希望研究恒星币形成各个区域的细节,并观察到距离最远的星系,直到红移达到10量级。

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