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类星体发现六十年(六)鬼斧神工:天体形成的引力透镜

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中国国家天文 2024年第6期18卷 58-63页

作者：何香涛(文/图) 北京师范大学天文学系国际天文学会

想象一下,当你在宇宙深处观测一颗类星体时,发现它竟然“分身”成了多个影像。类星体“分身”的奇特现象,并不是你的望远镜在捣乱,而是引力透镜效应创造的奇迹。引力透镜不仅验证了爱因斯坦的广义相对论,还为我们提供了研究宇宙的重要... 详细信息

想象一下,当你在宇宙深处观测一颗类星体时,发现它竟然“分身”成了多个影像。类星体“分身”的奇特现象,并不是你的望远镜在捣乱,而是引力透镜效应创造的奇迹。引力透镜不仅验证了爱因斯坦的广义相对论,还为我们提供了研究宇宙的重要工具。本文将带你深入探索引力透镜的奥秘。

关键词：类星体引力透镜广义相对论望远镜天体爱因斯坦影像深入探索

MACS J 0025.4-1222和子弹头(1E0657-56)星系团中引力透镜观测结果的另类解释

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现代物理 2024年第1期14卷 25-37页

作者：陈军利西北工业大学电子信息学院陕西西安

MACS J 0025.4-1222和子弹头(1E0657-56)星系团是正在碰撞星系团的两个例子,在这两个例子中,通过x射线观测的星系团质量中心和通过引力透镜观测的星系团质量中心出现了明显的分离,流行的观点认为,这是暗物质存在的有力证据。本文从引力... 详细信息

MACS J 0025.4-1222和子弹头(1E0657-56)星系团是正在碰撞星系团的两个例子,在这两个例子中,通过x射线观测的星系团质量中心和通过引力透镜观测的星系团质量中心出现了明显的分离,流行的观点认为,这是暗物质存在的有力证据。本文从引力和光线微观作用机理上作了分析,认为“引力弯曲光线”和“引力透镜”现象是光线经过大质量发光星球旁边时,光线与大质量发光星球发出的光线“同频干扰”形成的。在天文观测中使用引力透镜原理,不能反映不发光星球和气体的质量,它只能反映发光星球的质量。因此在存在大量不发光气体的碰撞星系团中,引力透镜推测的质心(发光星球质心)与星系总质量的质心出现分离是合理的,本文认为星系的质心偏离与暗物质无关。

关键词：暗物质引力透镜同频干扰

光线弯曲的同频互扰解释——碰撞星系团中不存在“引力透镜”推演出的暗物质

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天文与天体物理 2024年第3期12卷 44-55页

作者：陈军利西北工业大学电子信息学院陕西西安

本文通过对光子与引力子的作用分析,提出了光子–光子散射(碰撞)和光线同频互扰可以弯曲光线的新解释,说明光线从大质量发光星球旁边经过时,其光线弯曲程度与星球发光亮度成正比,与该光线距离星球中心的距离平方成反比。本文分析了星系... 详细信息

本文通过对光子与引力子的作用分析,提出了光子–光子散射(碰撞)和光线同频互扰可以弯曲光线的新解释,说明光线从大质量发光星球旁边经过时,其光线弯曲程度与星球发光亮度成正比,与该光线距离星球中心的距离平方成反比。本文分析了星系碰撞中的暗物质形成过程,认为星系碰撞中的暗物质应该是由“引力透镜”对星球(亮度)弯曲光线的弯曲程度计算不足形成的,星系碰撞中不存在暗物质。

关键词：暗物质引力透镜光子–光子散射同频互扰

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引力透镜和弱引力透镜的新方法

天文学进展 2011年第4期29卷 422-440页

作者：杨晓峰中国科学院上海天文台星系宇宙学重点实验室上海200030 中国科学院研究生院北京100049

引力透镜是天体物理中最重要的工具和手段之一,在宇宙学暗物质、暗能量、大尺度上的引力和系外行星探测中都发挥着巨大的作用。首先介绍了引力透镜的基本理论和近似,其次给出了引力透镜的主要发展历史,然后介绍了不同于光线偏折角的引... 详细信息

引力透镜是天体物理中最重要的工具和手段之一,在宇宙学暗物质、暗能量、大尺度上的引力和系外行星探测中都发挥着巨大的作用。首先介绍了引力透镜的基本理论和近似,其次给出了引力透镜的主要发展历史,然后介绍了不同于光线偏折角的引力透镜理论新视角。之后评述了宇宙学中的弱引力透镜研究概况,简要回顾了弱引力透镜测量的主流方法宇宙剪切及其观测进展和存在的问题。最后详细说明了弱引力透镜测量的新方法宇宙放大效应,并介绍了宇宙放大效应的理论研究最新进展,即得到了严格精确的互相关测量权重最优函数。

关键词：引力透镜波阵面宇宙放大宇宙学暗物质暗能量

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引力透镜的基本原理及最新研究进展

天文学进展 2005年第1期23卷 56-69页

作者：傅莉萍束成钢上海师范大学天体物理中心上海200234 中国科学院上海天文台

介绍了引力透镜的基本原理,并针对不同情况,结合目前的观测结果对强透镜、弱透镜和微透镜分别作了系统的说明;特别阐述了近年来正在兴起的宇宙剪切的观测和理论研究,总结了引力透镜在宇宙学研究中的重要意义。

关键词：天体物理学引力透镜综述原理应用

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引力透镜现象的概率分布

北京师范大学学报（自然科学版） 2003年第4期39卷 462-466页

作者：贾淑梅张同杰陈黎北京师范大学天文学系北京100875

采用 2种GNFW引力透镜模型 ,计算高红移类星体经引力透镜呈多像的概率 .一种是在小尺度上选模型参数α =1.5 ,大角度上选α =1;另一种是在小角度上选α =2 ,大角度上选α =1.2种模型的结果均证明 :呈像间夹角Δθ0 小的透镜的概率要远... 详细信息

采用 2种GNFW引力透镜模型 ,计算高红移类星体经引力透镜呈多像的概率 .一种是在小尺度上选模型参数α =1.5 ,大角度上选α =1;另一种是在小角度上选α =2 ,大角度上选α =1.2种模型的结果均证明 :呈像间夹角Δθ0 小的透镜的概率要远大于夹角大的透镜的概率 .把得到的结果与观测进行比较 ,可看出第 2种模型要符合得更好些 .

关键词：引力透镜宇宙模型 P-S理论高红移类星体

引力透镜效应:对宇宙中致密天体分布的一个可能限制

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天体物理学报 1992年第3期12卷 210-217页

作者：武向平中国科学院北京天文台北京100080

具有光度函数谱指数陡于-2的背景光源(如类星体、seyfert星系核等)将会由于宇宙中的致密天体引力透镜效应的增亮而优先进入观测样本。而目前观测中并未明显展示出这一特征,从而暗示:宇宙中能引起类星体透镜增亮效应的天体(M>0.01M)其密... 详细信息

具有光度函数谱指数陡于-2的背景光源(如类星体、seyfert星系核等)将会由于宇宙中的致密天体引力透镜效应的增亮而优先进入观测样本。而目前观测中并未明显展示出这一特征,从而暗示:宇宙中能引起类星体透镜增亮效应的天体(M>0.01M)其密度是很低的,达些致密天体不足以构成暗物质的主要候选者而使宇宙封闭。

关键词：致密天体宇宙学引力透镜类星体

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引力透镜效应与暗物质探测

自然杂志 2010年第4期32卷 236-238,I0002,I0003页

作者：苏宜南开大学

引力透镜是广义相对论引申的强引力场中特殊的光学效应。20世纪80年代以来,天文观测发现了许多引力透镜效应的实例,包括"爱因斯坦环"。一些本来很难探测的非常遥远、非常暗弱的天体,幸亏引力透镜效应而进入当代天文学家的视野。"大爆炸... 详细信息

引力透镜是广义相对论引申的强引力场中特殊的光学效应。20世纪80年代以来,天文观测发现了许多引力透镜效应的实例,包括"爱因斯坦环"。一些本来很难探测的非常遥远、非常暗弱的天体,幸亏引力透镜效应而进入当代天文学家的视野。"大爆炸"70万年以后,宇宙处于延续4～5亿年的"黑暗年代",物质大体呈均匀结构,没有任何自主发光的天体。星光灿烂的辉煌时期始于何时?引力透镜效应的观测给出了相关信息。被称为21世纪"两朵乌云"之一的暗物质,比所有人类已知物质的总量多4倍以上,不发出任何辐射,不可能被直观测到。引力透镜效应作为发现宇宙暗物质的探针,在寻找暗物质确实存在的直接证据和分析暗物质的空间分布方面作出了贡献。

关键词：引力透镜暗物质大爆炸黑暗年代爱因斯坦环

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光锥中强引力透镜的数值模拟

天文学进展 2010年第3期28卷 279-289页

作者：高钢杰中国科学院上海天文台星系宇宙学重点实验室上海200030 中国科学院研究生院北京100039

根据高精度宇宙学N体数值模拟输出的星系团以及星系团X射线光度和质量的经验关系:L-M,在红移区间(0.14,0.3)内构建了一个X射线波段流量限为3×10^(-19)J·s^(-1)·cm^(-2)(如Local Cluster Substructure Survey,缩写为LoCuSS )的大质量... 详细信息

根据高精度宇宙学N体数值模拟输出的星系团以及星系团X射线光度和质量的经验关系:L-M,在红移区间(0.14,0.3)内构建了一个X射线波段流量限为3×10^(-19)J·s^(-1)·cm^(-2)(如Local Cluster Substructure Survey,缩写为LoCuSS )的大质量星系团样本。利用高分辨率的Ray-tracing数值模拟对包含真实观测信息(即红移、大小和形状)的COSMOS背景星系源进行单个透镜的成像模拟,并统计星系团不同投影方向的巨弧(即L/W>10)产生效率。依据数值模拟立方体的尺度建立观测光锥,再根据光锥内不同红移区间所占立方体的体积比例用对应数量、红移的透镜对光锥进行随机填充,通过平均它们的透镜效率,最终计算得到光锥内的平均强引力透镜效率为3.22_(-1.47)^(+2.73)×10^(-2)。

关键词：宇宙学星系团引力透镜