摘要:光点J1721+8842的发现最早是在2018年,那时科学家还不知道这个光点的确切来源,只是发现了一个距离地球数十亿光年的类星体的存在。
光点J1721+8842的发现最早是在2018年,那时科学家还不知道这个光点的确切来源,只是发现了一个距离地球数十亿光年的类星体的存在。
类星体是一种非常活跃的天体,它的能量来源于黑洞吞噬周围物质时产生的强大引力。
因为这个类星体距离我们实在太远,所以它发出的光对我们来说极其微弱,甚至难以捕捉。
但是天文学家凭借先进的设备还是找到了它的踪迹,而且发现的不止一个光点,居然有4个一模一样的光点!这在当时的天文学研究中还是第一次出现。
相同的光点出现在不同的位置,这在天文学上是一个非常奇怪的现象,科学家当时猜测可能是存在某种未知的天体在起作用。
经过一段时间的研究和观测,天文学家终于揭开了这个谜团,原来是“爱因斯坦曲折线”现象在起作用。
这是一种理论上早就存在但从来没有被观测到过的现象,光线在太空中行进的路线居然会呈锯齿状。
之所以会出现这种情况,是因为在类星体和地球之间有一个巨大的天体存在,这个天体的引力极其强大,以至于能够将光线扭曲。
按理说光线应该是笔直前进的,但是因为这个巨大的引力场将光线拽偏了方向,所以我们观测到的并不是一个类星体,而是多个来自同一个类星体发出的光点。
如果这个引力场足够强大,那么光线扭曲的程度就越大,观测者看到的光点位置就会越多。根据目前的研究,J1721+8842这个类星体至少有6个光点!
其中最亮的两个光点是最先被发现的,而后4个光点都是在这两个光点附近产生的。
科学家最开始认为可能是其他类星体产生的光,但是经过深入研究和对比,最终确认这6个光点都是来自同一个类星体。
这里面还有一个有趣的现象,那就是最昏暗的两个光点呈现出来的时间稍晚一些。按理说同一个类星体发出的光应该是同时到达我们的,但是这两个光点却好像走了一条曲折的路,有了更长的穿越时间。
这让科学家猜测,它们在宇宙中行进的距离可能更长,也许正是因为这样才能显得更为昏暗。要知道,光线在传播过程中是有衰减的,如果传播的距离越长,那么衰减得就越厉害。
关于这一点,科学家已经有了很早之前的猜测,但是因为缺乏实证依据,所以始终没有被纳入主流理论。
现在有了J1721+8842这个例子,大家才第一次发现,这种现象确实存在,而且还为我们提供了研究它的第一手资料。
“爱因斯坦曲折线”现象的发现为天文学研究提供了新的视角,以往人们所认为的一些理论也开始重新审视。
宇宙中暗物质和暗能量的研究,因为引力透镜天体能够反映出充当透镜天体的质量,所以它在研究暗物质方面具有重要意义。
大家都知道,暗物质是宇宙中占据绝对比例的一种物质,但是因为它不与电磁力发生作用,所以我们无法用肉眼直接观测到它。
只有通过其它方式才能知道它的存在,用引力来测量物质的密度,如果暗物质存在,那么它所产生的引力一定能让附近的一些天体产生异常运动。
暗能量则是一种用来解释宇宙膨胀速度加快的一种能量,人们用它来弥补自己在观测中发现的异常现象。
虽然目前还没有确凿的证据证明它们的存在,但是大多数科学家还是倾向于认为,它们确实存在于我们的宇宙中,并且占据了绝大多数的位置。
而J1721+8842这个类星体的存在恰好为我们研究这两种物质提供了很好的例子。
根据之前的研究,我们知道引力透镜现象会产生两种情况,一种是透镜天体和被透镜天体之间距离比较近,这样产生的像会比较多,而且位置也会相对固定。
另外一种情况则是透镜天体离被透镜天体比较远,这种情况下产生的像可能会很少,而且位置不固定,因为透镜天体本身会因为自身引力而发生位置变化。
而J1721+8842显然属于第二种情况,因为科学家在2022年对它进行了观测,发现它旁边居然多出了两个新的光点,还有一个昏暗的光环。
最开始,大家以为这是新发现的两个类星体和一个黑洞所产生的光,但是经过细致入微的研究和对比之后,大家确认,这也是J1721+8842发出的光,只不过是从其它位置传递过来的。
而那个光环则很有可能是类星体发出光芒时形成的一种特殊结构。到这里为止,我们已经确认,这个类星体至少有8个不同的位置发出过光了,但问题来了,为何之前只发现4个,而这次却多出了4个?
难道之前的是因为观测设备的问题?或者说,是科学家当时的技术水平限制?
显然不是,我们知道现在天文学家的设备已经相当先进了,即便比不上最顶尖的实验室,但也绝对不是短时间内无法追赶上的水平。
而且如果设备真的存在问题的话,那么很有可能会影响到后续的观测数据,但是从2018年到2022年,这两年里J1721+8842发出的光并没有出现其它位置的新变化,那4个被遗漏掉的光点仿佛一直都在那里,只不过当时没有被发现罢了。
而且根据目前最新的数据和理论模型,我们可以得出结论,那就是这8个光点其实并不是同时出现的,它们之间有着明显的时间差,也就是说,这8个光点最早发出来的是其中的一部分,而后其他光点才陆续跟上。
这其中最亮两个光点是最早被探测到并且确认属于这个类星体发出的,而最昏暗两个则是后来才被发现、确认属于同一类星体发出的。
根据最新的数据模型分析,这两个昏暗光点其实和前两个亮光点同时发出,只不过因为距离较远,在到达地球时衰减得厉害,所以看起来要暗很多。
而更让人兴奋的是,根据这6个光点之间目前所掌握的数据关系,我们完全可以推导出透镜天体的大致质量范围,以及它和J1721+8842之间的大致距离。
这一推导不仅让科学家对引力透镜有了更深刻地认识,也为他们接下来要做的事情指明了方向,比如如何更有效地去研究暗物质和暗能量。
但是对于J1721+8842来说,它被我们测量出来的数据并不能代表整个宇宙,因为我们不知道在它背后还有哪些未知天体存在,也不知道这些天体是否会对我们的测量产生影响。
想要得到准确的数据,我们需要更多类似J1721+8842这样的类星体作为参考,只有这样,我们才能够建立起一套完整而有效的数据模型。
而这项研究显然还需要很长的一段时间才能得到结果,因为不同类星体之间的位置、性质差异还是比较大的,我们需要先对它们进行细致入微地观察和记录,才能开始数据分析。
但是有一点可以肯定的是,如果这项研究能够顺利进行,那么关于宇宙膨胀速度、哈勃常数、暗物质、暗能量之间关系的问题就能够得到很好的解释,甚至为我们解决基础物理学中的一些难题提供关键的数据支持。
来源:不需要情绪化一点号