上一篇文章里探讨了引力透镜的基本概念和现象.下面3篇我打算稍微细致的讨论一下引力透镜的现象.在天文学研究中,人们一般习惯把引力透镜现象分为强弱两种.有意思的是,分类的标准并不是非常严格.
一个引力透镜现象中涉及两种天体,一个是在遥远处的作为光源的天体相当于透镜试验中的蜡烛,称为背景天体,另一个是在背景和观测者之间存在的,使背景光源发出的光线弯曲的透镜天体. 简单的说,强引力透镜现象就是你可以直接从照片上看出来的引力透镜现象,而弱引力透镜现象则是你不能从单个引力透镜系统中得到引力透镜的信息,要通过大量样本的统计提取信息.
那么是不是质量大的天体就一定能造成强引力透镜效应呢? 答案是否定的,从透镜方面说,强的引力透镜源并不需要是质量很大,却需要投影在垂直视线平面上的面密度高。一块浮游在星系中的星云可能质量很大,但因为面密度太低,不能成为很强的引力透镜源。相反的,一个黑洞的质量可能只有几个太阳质量,却可以使周围的空间极大的扭曲。另外,一个引力源即使可以造成强引力透镜现象,也只是在靠近它的区域内,在远离它的地方,时空的扭曲变得比较弱,背景的扭曲就不那么明显了。对于一个点质量来说,人们可以定义一个爱因斯坦环,强引力透镜效应范围就是这个环的尺度,如果背景星系刚好和透镜天体在视线方向重合,则它的像变成一个圈,成在爱因斯坦环上.最后,正好像透镜试验一样,引力透镜天体在背景和观测者之间的位置也决定了它能够造成背景扭曲的程度,一般的说,当透镜天体正好位于背景和观测者中间的时候,透镜的效应最强。
下面我将用图片的语言,来展示强引力透镜的现象。
上面这幅图来自bell实验室的网站,显示了背景星系的光线受到中心星系团的扭曲,最后到达观测者的情况.
左面的图是哈勃望远镜拍摄的图像.一个遥远的星系正好处在一个星系团 CL0024+1654背后.在星系团的强大引力场作用下,背景星系分裂出了5个像.图中的黄色星系是星系团的成员,而蓝色星系是背景星系的像
1 条评论:
去小姑娘的空间看到了你的身影,来来来做个链接
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