愛因斯坦又對了！歐幾裡得望遠鏡捕捉到完美宇宙時空扭曲環

歐幾裡得太空望遠鏡，這架承載著揭開暗物質與暗能量秘密使命的先進儀器，已經有了令人震驚的發現：在一個知名星系中藏著一個完美形成的愛因斯坦環。

這個罕見的現象，正是愛因斯坦相對論所預測的，它展現了引力透鏡效應的強大力量，讓科學家得以窺見那些原本看不見的遙遠星系。這一發現也證明瞭歐幾裡得望遠鏡的突破效能力，預示著未來還會有更多的宇宙驚喜。

歐幾裡得望遠鏡於2023年7月1日發射升空，展開了為期六年的探索黑暗宇宙之旅。在太空船全面展開觀測之前，地球上的科學家和工程師需要確保所有系統都能正常運作。作為早期測試階段的一部分，歐幾裡得在2023年9月傳回了第一批影像。這些初始影像為了校準目的故意做了模糊處理，但其中一張引起了歐幾裡得檔案科學家布魯諾・阿爾蒂耶裡的注意。在模糊的資料中，他注意到了一些不尋常的東西——可能是一種罕見的宇宙現象——於是決定進一步研究。

阿爾蒂耶裡解釋說：「我在歐幾裡得傳回資料時就開始研究它們。即使從第一次觀測中，我就有所發現，但在歐幾裡得對該區域進行了更多觀測後，我們看到了一個完美的愛因斯坦環。對我這個一生都對引力透鏡效應感興趣的人來說，這太令人驚訝了。」

這個愛因斯坦環是引力透鏡效應的一個罕見而引人注目的例子，它一直就藏在附近一個星系中，肉眼可見卻未被察覺。這個名為NGC 6505的星系距離地球約5.9億光年——在宇宙尺度上算是相對較近的。多虧了歐幾裡得先進的高解析度儀器，這是首次探測到圍繞其中心的明亮光環。

前景星系周圍的光環是由更遠處一個明亮星系的光線組成的。這個背景星系距離我們44.2億光年，它的光線在到達我們這裡的途中被引力扭曲了。這個遙遠的星系以前從未被觀測到，也還沒有名字。

德國馬克斯・普朗克天體物理研究所的康納・奧裡爾丹是第一篇分析該光環的科學論文的主要作者，他解釋說：「愛因斯坦環是強引力透鏡效應的一個例子。所有的強透鏡都很特別，因為它們非常罕見，而且在科學上極其有用。這個光環尤其特別，因為它離地球很近，而且排列得非常美觀。」

阿爾伯特・愛因斯坦的廣義相對論預測，光線會在太空中的物體周圍彎曲，就像透過一個巨大的透鏡聚焦光線一樣。物體質量越大，這種引力透鏡效應就越明顯，星系和星系團就是如此。這意味著我們有時可以看到那些原本被隱藏的遙遠星系的光線。

如果排列得恰到好處，來自遙遠源星系的光線會彎曲形成一個壯觀的光環，圍繞著前景物體。這些愛因斯坦環對科學家來說是一個豐富的研究實驗室。研究它們的引力效應可以幫助我們瞭解宇宙的膨脹，探測不可見的暗物質和暗能量的影響，並研究其光線被我們和源之間的暗物質彎曲的背景源。

歐洲太空總署歐幾裡得專案科學家瓦萊裡亞・佩託裡諾說：「我覺得很有趣的是，這個光環是在一個1884年就被發現的知名星系中被觀測到的。天文學家早就知道這個星系了，但這個光環以前從未被觀測到。這證明瞭歐幾裡得望遠鏡有多強大，即使在我們認為已經很熟悉的地方也能發現新東西。這一發現對歐幾裡得任務的未來非常鼓舞人心，也展示了它的出色能力。」

透過探索宇宙在其漫長歷史中的膨脹和形成過程，歐幾裡得望遠鏡將揭示更多關於引力的作用以及暗能量和暗物質的本質。這架太空望遠鏡將繪製超過三分之一的天空圖，觀測數十億個距離達100億光年的星系。預計它將發現大約10萬個強透鏡，但能發現一個如此壯觀且離地球如此之近的透鏡，實在是令人驚訝。到目前為止，已知的強透鏡還不到1000個，而以高解析度成像的就更少了。

康納補充說：「有了這些我們從未擁有的資料，歐幾裡得將徹底改變這個領域。」

雖然這個愛因斯坦環令人嘆為觀止，但歐幾裡得的主要任務是尋找弱引力透鏡效應中更微妙的影響，在這種效應下，背景星系看起來只是輕微地拉伸或位移。為了探測這種效應，科學家需要分析數十億個星系。歐幾裡得於2024年2月14日開始對天空進行詳細的觀測，並正在逐步建立迄今為止最全面的宇宙3D地圖。在任務初期就有如此驚人的發現，意味著歐幾裡得有望揭開更多隱藏的宇宙秘密。

參考文獻：Euclid: A complete Einstein ring in NGC 6505 by C. M. O'Riordan, L. J. Oldham, A. Nersesian, T. Li, T. E. Collett, D. Sluse, B. Altieri, B. Clément, K. G. C. Vasan, S. Rhoades, Y. Chen, T. Jones, C. Adami, R. Gavazzi, S. Vegetti, D. M. Powell, J. A. Acevedo Barroso, I. T. Andika, R. Bhatawdekar, A. R. Cooray, G. Despali, J. M. Diego, L. R. Ecker, A. Galan, P. Gómez-Alvarez, L. Leuzzi, M. Meneghetti, R. B. Metcalf, M. Schirmer, S. Serjeant, C. Tortora, M. Vaccari, G. Vernardos, M. Walmsley, A. Amara, S. Andreon, N. Auricchio, H. Aussel, C. Baccigalupi, M. Baldi, A. Balestra, S. Bardelli, A. Basset, P. Battaglia, R. Bender, D. Bonino, E. Branchini, M. Brescia, J. Brinchmann, A. Caillat, S. Camera, V. Capobianco, C. Carbone, J. Carretero, S. Casas, F. J. Castander, M. Castell