宇宙透镜可能会破坏古代星系的计数

这张哈勃超深场的彩色合成图像是由哈勃太空望远镜创建的，显示了绿色圆圈中的星系，其中一些可能来自宇宙6.5亿至4.8亿年前。这些候选者中约有20-30%非常靠近前景星系，这可能会通过引力透镜效应影响它们的外观。

一项新的研究警告说，太空中一些物体的超强引力产生的宇宙透镜可能会破坏即将到来的对宇宙早期星系数量的估计，多达10倍。

恒星诞生的日子充满了神秘色彩。为了了解更多关于最早形成的星系的信息，天文学家们将重点放在他们能看到的最远的星系上。如果一个星系的光需要很长时间才能到达地球，那么这个星系一定很古老，也很遥远。

毕竟，宇宙的年龄估计为137亿年。

研究人员现在面临的问题与引力扭曲时空的方式有关。太空中物体的质量越大，其引力就越强。这反过来会使光线弯曲，影响地球上望远镜的视野。

怪重力

科学家们将这种宇宙效应称为“引力透镜”。当它是由位于科学家想要研究的古代星系的途中的星系引起的时，它可能会导致目标光线的扭曲。

据估计，引力透镜扭曲遥远星系测量的概率仅为0.5%。

然而，研究发现，天文学家没有考虑到“放大率偏差”，这会使星系看起来比实际更亮。

该研究的主要作者、澳大利亚墨尔本大学的天文学家斯图尔特·怀思说：“引力透镜放大了引力透镜后面的所有星系，而这种情况在最遥远的星系中发生得更频繁。”

星系放大失真

当天文学家在某个空间区域搜索星系时，他们不希望自己的图像被不必要的光线淹没，因此他们的望远镜限制了可以探测到的亮度（使一些星系过于微弱而无法观测）。然而，由于引力透镜相对于星系的固有亮度放大了星系发出的光，因此结果中开始出现本质上微弱的星系。

Wyithe告诉太空网：“由于微弱星系比明亮星系更常见，在引力透镜后面观察到的来源数量显著增加。”

Wyithe和他的同事说，在非常大的距离上，放大率偏差会使探测到的引力透镜星系的数量增加多达10倍。

Wyithe说，这意味着我们通过哈勃太空望远镜看到的最遥远星系“可能会被引力透镜（一种宇宙反射镜大厅）严重扭曲”。

需要更好的望远镜

下一代詹姆斯·韦伯太空望远镜将被要求对透镜现象进行适当的研究。Wyithe说，通过寻找红移——物体离开观察者时光线的失真——人们可能能够克服这种放大偏差，“并测量早期星系的无偏普查”。

了解早期宇宙中存在多少星系是研究早期宇宙所谓“再电离”等谜团的关键。这一关键但尚未完全理解的事件发生时，曾经弥漫在宇宙中的氢原子被电离成其组成质子和电子，使宇宙温度上升到18000华氏度（10000摄氏度）左右。

对最遥远的古代星系的研究表明，它们没有发出足够的辐射来重新电离早期宇宙。

Wyithe说：“这种再电离发生在宇宙大爆炸后约4亿至9亿年之间，但天文学家仍然不知道是哪种光源导致了这种再电离。”现在在哈勃超深场中看到的新的候选星系来自宇宙进化的这一重要时期，因此可能有助于解开这个谜团。

科学家们在1月13日的《自然》杂志上详细介绍了他们的发现。