一口气看到7个星系

一些星系以一种几乎不可能出现的方式排列形成了一个巨大的引力透镜，它或许可以帮助天文学家以前所未有的深度观察宇宙。

名为“旋转透镜”（The Carousel Lens）的星系团——因其同心圆图案而得名，类似于哈哈镜中的反射——由一个位于地球约五十亿光年之外的星系团构成，它的引力极强，以至于放大了其后方7个星系的光线，而这些星系位于76亿至120亿光年之外。这种现象被称为引力透镜效应，只有当星系在我们观测的路线上精确地排成一列时才会发生。

从地球上看，这个巨大的引力透镜让7个背景星系中的6个产生了多重图像，这些星系的光线都通过略微不同的路径抵达地球。如果某个星系中发生了类似超新星爆发这样的“暂现”事件，地球上的天文学家将有机会从多达四个不同的视角观测到这一现象。尽管观测到该事件的时间会存在轻微差异。

“如果在透镜后发生了超新星爆发，每个背景星系都将提供一幅超新星图像，”美国劳伦斯伯克利国家实验室物理部主任、宇宙学家娜塔莉·帕兰克-德拉布罗伊勒（Nathalie Palanque-Delabrouille，参与了该引力透镜的发现）表示，“这将提供极为惊人的信息。”

仔细观测前景星系团（可能由数百个星系组成）与背景星系，可以帮助天文学家更好地理解暗物质和暗能量的行为，以及更多关于宇宙的古老历史。最远的背景星系如此遥远，以至于它必须在宇宙早期的阶段就已经形成，而大多数科学家都认为宇宙大约有138亿年的历史。

利用人工智能（AI）系统,研究人员对数百万张星系调查图像进行了分类，以寻找潜在的引力透镜。然后，他们再安排哈勃空间望远镜对该位置进行成像，这才以高分辨率揭示了“旋转透镜”的存在。

美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的天体物理学研究生威廉·修（William Sheu，这项新研究的第一作者）在《天体物理学杂志》（Astrophysical Journal）上发表的研究中表示，对哈勃图像的分析可能会揭示更多被同一前景星系团的引力放大的背景星系。

引力透镜效应遵循了爱因斯坦于1916年提出的广义相对论，该理论预测引力会使光线弯曲。而第一个引力透镜是在1979年发现的。美国波士顿大学的天文学家特雷莎·布雷纳德（Tereasa Brainerd，未参与该项目）表示，引力透镜已经成为天文学家研究许多宇宙未解之谜的强大工具。

“这是一个特别值得关注的对象，”布雷纳德说，“透镜与7个背景星系几乎完美地沿着我们的视线排列，实在是一个难得的巧合。”

本文选自《环球科学》12月刊“前沿”栏目。