宇宙幻影

許多在世界沙漠中跋涉的旅行者，在走向看似誘人近在咫尺的蔥鬱山脈時，因口渴和炎熱而喪生。但他們所看到的，是遠方山脈的幻影，由像巨型放大鏡一樣作用的受熱空氣透鏡投射而成。

1936年，阿爾伯特·愛因斯坦計算出，太空中巨大物體的巨大引力——星系和黑洞——會以類似於受熱空氣的方式彎曲光線，從而在宇宙中創造出更遙遠物體的幻影。但是，憑藉當時的地面望遠鏡，他評論說，“觀察到這種現象的機會不大。”

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現代望遠鏡的解析度超出了愛因斯坦的預期；第一個引力透鏡於1979年透過地面觀測發現。現在，隨著哈勃太空望遠鏡大大優越的解析度，天文學家們發現宇宙中充滿了通向宇宙最遙遠區域的視窗。在《天文學雜誌》五月刊中，天體物理學家卡萬·拉特納通加和理查德·格里菲思以及他們在匹茲堡卡內基梅隆大學的同事報告說，對 500 個哈勃天空場的快速調查揭示了大量明顯由引力透鏡產生的環、弧和十字。

卡內基梅隆大學的團隊在太空望遠鏡最敏感的儀器之一——廣角行星照相機獲得的100個最深（或最遠）的哈勃場中，確定了“十大”最有趣的透鏡候選者。左邊顯示了其中三個影像。透鏡星系呈黃色至紅色；幻影以虛無縹緲的藍白色弧或多重影像環繞著它們。（點選影像瞭解更多詳情。）

這些發現代表已知光學引力透鏡數量的顯著增加。哈勃的靈敏度和高解析度使其能夠看到地面望遠鏡因地球大氣層模糊而無法檢測到的微弱而遙遠的透鏡。卡內基梅隆大學研究人員檢查的區域總面積僅相當於滿月的大小。

然而，透鏡正在顯示什麼又是另一個問題。透鏡可能會產生觀察者所見的背景物體的多重或扭曲影像。該團隊的七個候選者是“強透鏡”，似乎具有光源的多重影像。其中三個案例是，光源星系的單個影像被扭曲成一個弧。“現在需要進行後續光譜觀測，以驗證該物體比透鏡星系遙遠得多，並得出更好的距離估計值，以確認多重影像確實屬於同一物體，”拉特納通加說。

即便如此，哈勃望遠鏡能夠在天空的一小部分割槽域看到如此多的透鏡，也使得它們從一種科學好奇心轉變為一種探測宇宙演化和膨脹的潛在強大工具。天文學家希望明年安裝在哈勃望遠鏡上的高階巡天相機，由於其靈敏度和更寬的視角覆蓋範圍，將能夠發現更多的引力透鏡。

這些宇宙幻影並沒有引誘毫無戒心的旅行者走向滅亡，它們可能會成為引導新一代探險家走向宇宙起源的北極星。