2012.2.2：天文學家團隊借助哈勃太空望遠鏡拍攝了一個引力透鏡的顯著案例——RCS2 032727-132623星系團，它形成的透鏡弧幾乎有90°長。假如沒有引力透鏡的幫助，哈勃肯定無法獲得近100億光年遠的背景星系如此諸多的細節(jié)。 

此引力透鏡原圖：

哈勃拍攝的引力透鏡?。?/p>

    感謝太空中的天然“透鏡”相助，美國宇航局（NASA）的哈勃太空望遠鏡獲得了獨特的近距離觀測最明亮的“放大”星系的機會。

    本觀測提供了研究當宇宙只有其1/3年齡時，星系是如何旺盛地形成恒星的極難得機會。

    根據(jù)廣義相對論，大質(zhì)量的天體能夠彎曲周圍的時空，質(zhì)量越大，效應(yīng)越明顯。比如太陽、黑洞或者整個星系團。非常遙遠的背景星系的光經(jīng)過該區(qū)域，就會被彎曲，像經(jīng)過巨型透鏡一樣，形成放大、扭曲、變亮的像。這就是引力透鏡。假如沒有引力透鏡的幫助，哈勃肯定無法獲得近100億光年遠的背景星系（紅移z=1.701）如此多的細節(jié)。

    由馬里蘭州格林貝爾市美國宇航局戈達德太空飛行中心的Jane Rigby（女）領(lǐng)導(dǎo)的天文學家團隊，借助哈勃太空望遠鏡拍攝了一個引力透鏡的顯著案例——RCS2 032727-132623星系團（z=0.564），它形成的透鏡弧幾乎有90°長。

    研究報告已經(jīng)被《天體物理學》期刊接受，首席作者為芝加哥大學Kavli宇宙物理研究所的克倫·莎倫（Keren Sharon，女）。Michael Gladders教授和研究生Eva Wuyts（女）也是報告的關(guān)鍵作者。圖為：PDF中的引力透鏡弧分析圖1

    引力透鏡幫助我們了解100億年前的星系是如何演化到我們現(xiàn)在這樣的。鄰近星系大部分已經(jīng)成熟，處于恒星形成階段的末端；而遙遠星系告訴我們宇宙初期的歷史，這些宇宙早期的光現(xiàn)在終于抵達地球。但是，非常遙遠的星系不但很暗，還成像極??；而天文學家卻企圖深入這些星系，了解恒星形成的細節(jié)。這些細節(jié)已經(jīng)小于哈勃的圖像分辨率，所以如果沒有引力透鏡的放大效應(yīng)，就無法觀測到。

    2006年，天文學家團隊使用智利的甚大望遠鏡（VLT）測量了這些遙遠的光弧，數(shù)據(jù)分析表明引力透鏡使星系至少變亮3倍。2011年，他們又使用哈勃的第三代廣域相機（WFC3）觀測和分析這些光弧。 

PDF中的引力透鏡弧分析圖2，紅色是空間的質(zhì)量密度分布曲線

    前方的引力透鏡星系團使后方星系形成多個扭曲的像，團隊面臨的挑戰(zhàn)是如何恢復(fù)沒被扭曲的原星系像。

    哈勃的高分辨率使天文學家能夠移除扭曲效應(yīng)，重建星系的原始圖像。重建后的恒星誕生區(qū)就像閃亮的圣誕樹，遠遠亮于銀河系中的任何恒星形成區(qū)（比如M42、M8）。 遙遠星系復(fù)原效果圖

    通過光譜分析（把星光展開為單色譜線），團隊希望徹底分析那些恒星誕生區(qū)，以了解何以能形成如此多的恒星。

    引力透鏡是指引力場源對位于其后的天體發(fā)出的電磁輻射所產(chǎn)生的會聚或多重成像效應(yīng)。因類似凸透鏡的匯聚效應(yīng)，因而得名。（這個定義我有點不能理解，但是大致意思就是引力透鏡星系能夠放大其后面距離地球更遠的星系，使得人類的大型天文望遠鏡能夠詳細地觀測到它們。）