「好像戒指哟!」的這星系其實是很遠很遠的銀河系雙胞胎
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「好像戒指哟!」的這星系其實是很遠很遠的銀河系雙胞胎

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有看過看起來像一只戒指的星系嗎?凹瑪望遠鏡拍攝到的這個名為SPT 0418-47的星系,在極遙遠的位置,發出的光要走124億年才抵達地球。而根據拍攝到這幅圖像的天文學家說,這個星系的樣子和我們銀河系非常類似!

但是,等一下,銀河系不是有扁平的盤面(銀盤),亮亮的核心(銀核),美美的旋臂嗎?怎麼會說它和「一只戒指」很像?

原來,我們所看到的還並不是這個星系真正的樣貌,這個星系所發出的光在半途中已被另一個離我們更近的星系扭曲變形了。正因有這個扮演「重力透鏡」角色的星系製造的效應,難怪SPT 0418-47星系看起來模樣特別,這就和我們拿一支不鏽鋼湯匙當鏡子時,自己在湯匙表面所看到的臉孔是變形的,兩者道理一樣──都是因為光被偏折。

而且,要是知道星系的形像受過重力透鏡的扭曲,那也就可以還原計算出它真正的模樣了。經過這個還原步驟,結果就發現,SPT 0418-47長得真和銀河系算滿像的:星系盤面的外型特徵是扁平的,並且出現規則性,在星系中心也有亮且厚厚的核球。唯一的差別只是:沒有旋臂。

此外,這還是個很意外的發現呢。由於距離很遙遠,所以我們所看到的它已經是這星系在124億年前的樣子了,當時宇宙很年輕,第一代星系也還正在誕生中。而天文學家一向假設:宇宙裡最早出現的星系有著比較亂糟糟的外觀和結構,沒有規律。但這次凹瑪望遠鏡看到的 SPT 0418-47 星系卻顯示,在早期宇宙中,至少有一些新生星系在外觀上看起來已經滿成熟的了。

也許你會想,受重力透鏡的擾亂,研究這個遠方星系不就變得比較困難了嗎?沒錯,就某方面來說,的確如此,天文學家還必須先計算出它原本真正的長相才行。但從另一方面來想,沒有重力透鏡幫忙放大的話,天文學家永遠也不可能觀測到這個星系!它太遙遠啦!


發現什麼?

星系名稱SPT 0418-47的前三個英文字母是個英文縮寫,代表著「南極望遠鏡」。沒錯,天文學家第一次觀測到這個星系時所用的望遠鏡,就是位在南極圈內的南極望遠鏡。該星系位在南半球星空中不太顯眼的時鐘座。SPT 0418-47星系如今送達地球的光,其實在宇宙才14億歲時就已發出了。14億歲有什麼意義呢?它相當於宇宙年齡只有現在的十分之一的很久以前喔。在SPT 0418-47和地球之間的某處還有個星系,是在凹瑪望遠鏡所拍到的這張圖像中並沒辦法看見的,雖然它是隱形的,但卻是因為那個星系的重力的關係,才使得SPT 0418-47朝地球所發的光線被凹彎成一個幾乎是正圓的環形了。

誰發現的?

用凹瑪去觀測SPT 0418-47星系的天文學者共有7位。領隊的科學家是德國馬克斯普朗克天文物理研究所的Francesca Rizzo。成員除了有幾位和她任職於同一研究所以外,還有來自荷蘭的天文學家,這次的研究成果發表在2020年8月12號的《自然》,一本專門的雜誌。

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