天文学家发现了数百个新的强引力透镜

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引力透镜效应最初是由阿尔伯特·爱因斯坦在100多年前提出的理论,用来描述光在经过像星系和星系团这样的大质量物体时是如何弯曲的,这些透镜效应通常被描述为弱或强,透镜的强度与物体的位置、质量和到透镜光源的距离有关。

这两篇专栏文章展示了由暗能量相机遗产调查(彩色)和美国宇航局/欧洲航天局哈勃太空望远镜(黑白)拍摄的候选引力透镜的并排比较。图片来源:暗能量相机遗产调查/ NASA / ESA /哈勃/黄等人。

引力透镜效应最初是由阿尔伯特·爱因斯坦在100多年前提出的理论,用来描述光在经过像星系和星系团这样的大质量物体时是如何弯曲的,这些透镜效应通常被描述为弱或强,透镜的强度与物体的位置、质量和到透镜光源的距离有关。

强透镜的质量可以达到1000亿个太阳质量,导致来自同样路径的更遥远的物体的光被放大和分裂,例如,形成多幅图像,或者以引人注目的弧线或环的形式出现,“发现这些物体就像发现星系大小的望远镜一样。它们是对暗物质和暗能量的有力探索,”劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)物理系资深科学家、论文合著者大卫·施莱格尔(David Schlegel)博士说。

在这项研究中,施莱格尔和同事们使用了加州大学伯克利分校实验室(Berkeley Lab)国家能源研究科学计算中心(National Energy Research Scientific Computing Center)的超级计算机Cori来分析DECaLS项目的成像数据,候选镜片是在神经网络的帮助下识别的,神经网络是人工智能的一种形式,通过训练计算机程序逐渐改进其图像匹配,从而提高识别镜片的成功率。

“训练神经网络需要几个小时。“什么是镜头”有一个非常复杂的拟合模型。和“什么不是镜头?”该研究的第一作者、旧金山大学物理与天文学系的天文学家黄晓生博士说,新发现的强透镜系统候选者可以为精确测量早期宇宙中星系的距离提供特定的标记,例如,如果通过这些透镜观察并精确跟踪和测量超新星的话。

强透镜还提供了一扇强大的窗户,让我们得以进入看不见的暗物质宇宙,暗物质占宇宙物质的85%,因为造成透镜效应的大部分物质都被认为是暗物质,暗物质和由暗能量驱动的宇宙加速膨胀,是物理学家正在努力解决的最大谜团之一。

“我们已经成功地赢得了NASA/ESA哈勃太空望远镜的时间,以确认研究中发现的一些最有希望的透镜候选者,从2019年开始使用哈勃望远镜进行观测,”黄博士说,“哈勃可以看到精细的细节,而不受地球大气层的模糊影响。”

一篇关于这一发现的论文发表在《天体物理学杂志》上。

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