作者:W
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凯克天文台 用哈勃太空望远镜拍摄的爱因斯坦环形引力透镜的例子
学分:美国国家航空航天局/欧洲航天局/中国航天科学研究院勘测队:A
博尔顿(哈佛/史密森尼)，S
白肋烟(麻省理工学院)，l
Koopmans (Kapteyn)，T
特雷乌(UCSB)，l
穆斯塔卡(JPL/加州理工学院) 一对天文学家决心在宇宙的干草堆中找到一根针，他们穿越了来自西方的旧数据档案
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夏威夷莫安卡岛上的凯克天文台和美国宇航局钱德拉x光天文台的旧x光数据解开了一个围绕着明亮的、带透镜的、严重模糊的类星体的谜团
这个天体本身就是一个令人兴奋的物体，它是一个活跃的星系，由于黑洞吞噬物质而释放出巨大的能量
找到一个引力透镜，使它看起来更亮更大，是异常令人兴奋的
虽然目前已知有略多于200个带透镜的非模糊类星体，但发现的带透镜的模糊类星体的数量只有个位数
这是因为正在进食的黑洞搅动了气体和尘埃，掩盖了类星体，使得在可见光测量中很难被探测到
研究人员不仅发现了这种类星体，他们还发现这个物体恰好是第一个被发现的爱因斯坦环，名为MG 1131+0456，它是在1987年用新墨西哥州的甚大阵列射电望远镜网络观测到的
值得注意的是，尽管被广泛研究，类星体的距离或红移仍然是一个问号
该研究的作者、美国国家航空航天局喷气推进实验室的高级研究科学家丹尼尔·斯特恩说:“当我们挖得更深时，我们惊讶地发现，如此著名而明亮的光源从来没有测量过它的距离。”
“对于各种附加研究来说，有一个距离是必要的第一步，例如使用透镜作为测量宇宙膨胀历史的工具，以及作为暗物质的探测器
" 斯特恩和合著者多米尼克·沃尔顿是剑桥大学天文学研究所(英国)的Stern欧内斯特·卢瑟福研究员，他们是第一个计算类星体距离的人，类星体距离我们100亿光年(或者红移z = 1
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该结果发表在今天的《天体物理学杂志快报》上
“整篇论文对我来说有点怀旧，让我想起了职业生涯早期的论文，当时我还在读研究生
斯特恩说:“当爱因斯坦环首次被发现时，柏林墙还在，我们论文中提供的所有数据都是上一个千年的数据。”
MG 1131+0456的射电图像，第一个已知的爱因斯坦环是在1987年用超大型阵列观测到的
信用:VLA 方法论 在他们研究的时候，由于冠状病毒大流行，地球周围的望远镜都关闭了(自5月16日起，凯克天文台重新开放)；斯特恩和沃尔顿利用他们在家呆的时间，通过梳理美国国家航空航天局广域红外勘测探测器(WISE)的数据，创造性地保持科学的发展，以搜索引力透镜效应严重模糊的类星体
虽然尘埃在可见光测量中隐藏了大多数活跃的星系，但在红外测量中，模糊的尘埃使这些源非常亮，如WISE提供的那样。
虽然类星体通常非常遥远，但天文学家可以通过引力透镜来探测它们，这种现象就像大自然的放大镜
当一个离地球更近的星系充当透镜，使它后面的类星体看起来格外明亮时，就会发生这种情况
较近星系的引力场扭曲了空间本身，弯曲并放大了背景中类星体的光
如果排列正确，这就形成了一个被称为爱因斯坦环的光圈，这是阿尔伯特·爱因斯坦在1936年预言的
更典型地，引力透镜将导致背景物体的多个图像出现在前景物体周围
一旦斯特恩和沃尔顿用WISE重新发现了MG 1131+0456，并意识到它的距离仍然是一个谜，他们仔细梳理了来自凯克天文台档案的旧数据，发现天文台在1997年至2007年期间使用凯克一号望远镜上的低分辨率成像光谱仪(LRIS)以及凯克二号望远镜上的近红外光谱仪(NIRSPEC)和埃切莱特光谱仪和成像仪(ESI)观察了类星体七次
沃尔顿说:“我们能够从凯克最早的数据集提取距离，该数据集拍摄于1997年3月，在天文台的早期。”
“我们感谢凯克和美国国家航空航天局的合作努力，向世界公开了超过25年的凯克数据
没有它，我们的论文就不可能完成
" 该小组还分析了2000年钱德拉x光天文台的美国国家航空航天局档案数据，那是在任务启动后的第一年
后续步骤 现在已经知道了MG 1131+0456的距离，沃尔顿和斯特恩能够极其精确地确定透镜星系的质量，并利用钱德拉数据有力地证实了类星体的模糊性质，准确地确定了在我们和它发光的中心区域之间有多少中间气体
斯特恩说:“我们现在可以完全描述这个爱因斯坦环独特的、偶然的几何形状。”
“这使我们能够进行后续研究，例如使用即将发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜来研究透镜星系的暗物质特性
" “我们的下一步是找到比MG 1131+0456更模糊的透镜类星体，”沃尔顿说
“找到那些针会更加困难，但它们就在外面等着被发现
沃尔顿说:“这些宇宙宝石可以让我们对宇宙有更深入的了解，包括进一步了解超大质量黑洞是如何生长并影响其周围环境的。”
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