弦的復興

宇宙弦是異常透鏡效應背後的原因嗎?

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像高階時裝一樣,宇宙學也有自己的潮流、時尚和謬誤。星系巡天和類星體發現的輝煌時期已經過去;現在,尋找宇宙的第一批恆星和暗能量的本質才是流行的趨勢。但是,像迷你裙和喇叭褲一樣,一些被拋棄的東西會經歷復興。特別是,宇宙弦在 20 世紀 90 年代後期失寵,現在由於可能實際檢測到它們的觀測結果而捲土重來。

宇宙弦是時空結構中假設的一維缺陷。宇宙學家曾經認為這些奇特的構造,每米重達一個地球質量,可能導致星系團塊聚集。但是,最近對宇宙微波背景輻射(大爆炸的殘留輝光)的測量結果令人信服地排除了這種情況。宇宙弦幾乎一夜之間就過時了。

一個由哈佛-史密森天體物理中心的魯道夫·E·希爾德領導的美國-烏克蘭天文學家團隊現在聲稱,在大熊座附近的一個雙類星體的神秘行為最好用一個介入的宇宙弦環來解釋。類星體的影像被視線中的一個巨大星系的引力分裂成兩部分。來自影像 B 的光到達地球的時間比來自影像 A 的光要長,因此 B 中的亮度變化滯後於 A 中相同的波動 417 天。


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然而,在 20 世紀 90 年代中期,這兩個影像同步閃爍——兩者亮度在一年內多次同時上升和下降。在 2004 年 8 月的《天文與天體物理學》雜誌中,希爾德和他的同事表明,除了我們銀河系附近的一個小宇宙弦環的引力透鏡效應外,所有對此行為的可能解釋都失敗了。移動的宇宙弦會充當額外的引力透鏡,同時影響兩個類星體影像。“很難提出一個不那麼奇異的模型,”他們總結道。

與此同時,一個俄羅斯-義大利團隊在烏鴉座中發現了一個更強的宇宙弦候選者:一個分裂成兩個驚人相似且完全沒有失真的影像的星系。一個普通的引力透鏡會產生具有不同亮度和形狀的影像。有趣的是,許多其他引力透鏡候選者也延伸到周圍區域,彷彿一根宇宙弦在前景中延伸。“我們研究得越多,我們就越認為我們發現了一根真正的宇宙弦,”那不勒斯費德里科二世大學的團隊成員朱塞佩·朗戈說。

英國皇家天文學家、劍橋大學的馬丁·J·里斯警告說,“非凡的主張需要非凡的證據,而我們目前從當前的觀測中肯定還沒有得到這些證據。”這種情況可能很快就會改變。朗戈和他的同事已經申請了在大型地面望遠鏡和哈勃太空望遠鏡上的觀測時間,以便更詳細地研究他們在烏鴉座中的神秘物體。“如果我們發現兩個星系之間的影像中有一個非常清晰的邊緣,”朗戈評論道,“這將構成確鑿的證據。”

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