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03月
03
2023
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宇宙中的引力透镜效应如何用于研究宇宙学?(宇宙中的引力透镜效应是由什么天体引起的)

引力透镜效应是宇宙学研究中一种基础性研究方法,是一种对宇宙中最远和最小的天体(如极远外的暗物质或太阳系中的行星)的研究手段。简而言之,引力透镜效应是一种借助物理引力的自然现象,将远处的天体的光线在距离邻近的更亮的星系中弯折扩大,这样就可以从形成的“引力透镜”现象中探究出我们无法直接观察到的宇宙内容。

在宇宙学研究中,引力透镜主要应用于以下三个方面:首先,它可以用来研究星系构成的微型孤立星系(如行星类星系)的距离,研究G型星系的距离,以及研究宇宙背景辐射的分量。其次,由于引力透镜的效果,它可以提供给我们对最完美的宇宙的最精确的位置朜和视差的详细信息,从而帮助我们研究宇宙的膨胀。最后,它还有一个优点,就是能够更准确地测量宇宙背景辐射,以帮助我们了解天体结构、物理过程和新物质的存在。

宇宙中的引力透镜效应如何用于研究宇宙学?

宇宙中的引力透镜效应是由两个相互作用天体(称为聚光源)的物理引力组成的,由一个位于中心的聚光源把其他距离更远的天体的目标(称为折射器)的光线弯折扩大。当距离满足安恒引力(Einstein's Law of gravitational lensing)关系式时,一个明亮的聚光源就会形成一个多倍影,其中各种聚光源可以互相作用,使入射光线被弯折,形成一个能够横跨宇宙距离观测到的光像。

例如,近年来,哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope)发现了距离地球250亿光年外的强引力透镜系统,它能够将一个虚物星系的辐射弯折至另一个星系上,由此可以更清楚地观察到小于此尺寸的极微星系(10兆阳化),以及一些在可见光波段外的宇宙结构的位置。

总的来说,引力透镜是一种可以深入探究宇宙的距离、物质结构以及大小的技术,是宇宙学研究中一项重要的方法。它同时也是一种目前宇宙学研究静态成分(含恒星和星系)和动态成分(包括暗能量、黑洞、暗物质和星际介质)之间的直接测量手段,是宇宙学研究中一种基础性研究方法。此外,由于引力透镜效应对宇宙膨胀的直接测量,以及它能够探测到天体、星系范围以外的信息,引力透镜的研究手段也越来越受到宇宙学家的关注。因此,研究宇宙学时,我们要充分利用引力透镜的优势,来更加深入地研究宇宙中的微小天体,以及它们背后所隐藏的天体结构特征。