[转贴]20万类星体的证言

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20万类星体的证言
大量类星体证实了引力透镜的存在

在爱因斯坦提出广义相对论90年后，理论中的一个预言首次得到了有力的验证。星光就是证言。一组天文学家通过对大约20万颗类星体以及1300万个星系的研究，发现一种被称作“宇宙放大”（cosmic magnification）的现象的确存在。



　　宇宙放大，是爱因斯坦相对论中由空间弯曲而产生的许多有趣现象之一。质量巨大的星系团能够弯曲周围的空间，在宇宙中形成“引力透镜”（gravitational lensing），这是广义相对论的一个基本预言。当位于引力透镜之后的星光经引力透镜“放大”后，其亮度会增加，这就是宇宙放大现象。

　　“尽管许多研究小组在过去已经声称探测到了宇宙放大，但他们的数据要么不够多，要么不够精确，无法进行决定性的测量，而结果也无法与标准宇宙学相一致。”研究参与者、普林斯顿高等学术研究所的布莱斯·米纳德（Brice Menard）博士说。

　　相比之下，在过去的几年时间里，同样由引力透镜引起的另一种现象已经被许多小组很好地观测到。2000到2004年，至少有8个小组观察到，在引力透镜的作用下，引力透镜后方的星系图景会被扭曲——这也是广义相对论中顺理成章的事情。

　　然而，从天文学家第一次观察到宇宙放大现象的蛛丝马迹到今天，“宇宙放大是否存在”的悬案已经持续了大约20年。这是因为，宇宙放大后星光的亮度变化并不明显，再加上宇宙尘埃、大气视宁度变化等诸多不利观测的因素，造成以前的观测误差比亮度变化的范围还要大，因而也就很难得到定论。

　　现在，斯隆数字巡天（SDSS）改变了这一状况。以美国匹兹堡大学莱恩·史昆顿(Ryan Scranton)博士为首的研究小组利用位于美国新墨西哥州阿帕奇波因特天文台的望远镜，对数以千万计的天体的位置和亮度进行了精确测量，其中包含了大量的类星体。

　　类星体是出现于早期宇宙的一种天体，它因拥有令人难以置信的能量而闻名。它们异常明亮，显得与它们的个头很不相称。

　　通过对大量位于引力透镜之后的类星体的亮度进行分析，他们发现类星体的亮度确实增加了，尽管幅度很小。这使得研究人员终于确信，宇宙放大的确存在。史昆顿等人的论文即将刊登在《天体物理学》上。

　　普林斯顿大学果登·理查斯（Gordon Richards）博士介绍说，他们的发现得益于新的统计学技术。这种技术使得他们抽取出来的类星体样本数量达到了传统技术下的10倍，从而大大提高了研究的精度。

　　此外，日新月异的计算机科学也为这项研究做出了重要贡献。

　　伊利诺伊大学的斯图尔特·沙普罗（Stuart Shapiro）博士评论说，这项成果看起来是高精度宇宙学的又一个范例。

　　在2003年，威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）测量到宇宙的年龄为137亿年，误差不超过2亿年。这被认为是宇宙学进入精确测量阶段的一个标志性事件。

　　史昆顿等人获得的结果与之前的同类研究相比，与由WMAP数据建立起来的宇宙模型的一致性也要强得多。

　　“现在，我们已经证明我们可以对宇宙放大现象作出可靠的测量，下一步就是以它为工具，对星系、暗物质以及光之间的相互作用进行更为细致的研究。”匹兹堡大学的安德鲁·科诺里（Andrew Connolly）博士说。

　　References:

　　1. SDSS uses 200,000 quasars to confirm Einstein's prediction of cosmic magnification,SDSS |Story|
　　2. 2. Detection of Cosmic Magnification with the Sloan Digital Sky Survey，Ryan Scrantonet al,|Article|

注：转自三思科学网站。