爱因斯坦的广义相对论，竟然被遥远的星系团所验证

遥远的星系团与爱因斯坦的广义相对论

照片中的文字为：

左上角：星系团 SDSS J1531+3414

右下角：哈勃经典图片

底线：NASA与ESA(欧洲空间站)，哈勃空间望远镜，WTCJ/UVIS, STScl-PRC14-26b

图像提供者：NASA, ESA(欧洲空间局), 及G.特伦布莱（ESA）

一个世纪以前，爱因斯坦提出了万有引力的全新理论：广义相对论。1919年太阳的日食终于证明了太阳的这一巨大引力引发其周边的光发生偏折。

图2

左侧：

天空中所有的光都是弯曲的

科学界的大佬们差不多都对日全食观测到的结果感到兴奋！

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爱因斯坦的理论不愧为杰出的成就！

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星体的位置并不位于我们看到或计算出的位置，

但这不需要任何人担忧！

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一本为了12位聪明人士所著的书

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当那些有勇气的出版商接受爱因斯坦的这本书时，爱因斯坦说“全世界不会有人能理解这些！”

Distance from the Earth to the Stella Background is more than 93,000,000,000,000 miles地球到恒星背景的距离远于93,000,000,000,000英里

This diagram shows the proportional displacement of the stars in relation to the distance from the sun. The amount of displacement is exaggerated about 600 times. 这个图示意了那些恒星按比例与太阳距离的位移（偏差）

距离地球93,000,000英里

Showing path of total eclipse of May 28-29， 1919, and positions of the two observation stations显示1919年5月28-29日期间日全食的轨迹，及两个观测站

图片提供者：《纽约时报》， 1919年11月10日（左）；《伦敦新闻画报》1919年11月22日（右）

这个理论提出的很长一段时间后，引力透镜现象才被证实：遥远星系团的作用就像一个透镜，可以放大并扭曲其背后的背景星系。

斯隆数字化巡天（SDSS）项目发现一个超大质量的星系团，在2014年被哈勃空间望远镜捕获到的一张照片，揭开了壮观的、蓝光多图像叠加的扭曲、以及恒星正在形成的背景星系。

图3

图片提供者：NASA，ESA，及G.特伦布莱（ESA）

具有相近结构的图片叠加，它们的弯曲与相近色都指向了引力透镜。

图4

照片提供者：NASA，ESA，及G.特伦布莱（ESA）

但是对数据的仔细分析却显示外弧其实是聚焦后的背景星系。

图5

右上角：E-东；N-北

图一：强透镜星系SDSS J1531+3414 的彩色合成照片，拍摄参数：HST（哈勃太空望远镜）/WFC3（第三代广域照相机） F160W（红）、F606W（绿）、F390W（蓝）。最佳适配镜头模型的关键曲线在照片中予以标示：红色对应z=1.096，橙黄色对应z=2.01。照片上的多镜星系以椭圆形状标出，其ID值及相应红移值也在照片上标出。我们将这些过去受到符号约束的星系在照片上标示出其特性，以指导视觉捕获相关匹配特性。在这张照片上，我们也对这些星系团背景的其他物体做了一些标示，参见拜里斯等人于2011年发布其测量的光谱红移数据。星系红移数据为：z=0.335, 1” 相当于4.64 kpc 。

星系团中心的两个巨椭圆星系相互由最亮蓝光连接，次蓝光来自星系合并及其周边的环绕气体。

图6

图片提供者：NASA, ESA(欧洲空间局), 及G.特伦布莱（ESA）

我们所关注的是前景团得多个恒星及多个星系的结合，有些能达到约银河系质量的4,000倍，这是恒星形成的瞬变脉冲，只有若干个个背景物体。

尽管我们有完美的直觉，对于这些精美数据还是不知如何解释！

图7

照片提供者：NASA，ESA，及G.特伦布莱（ESA）

星系团是由几百到上千个受到万有引力约束的星系组成的一个结构，它们具有超大体量，质量范围是10-10个太阳质量。直到1980年代发现了超极星系团，我们才认识到它们是宇宙中所认知的最大的受万有引力约束的结构，而过去它们一直被认为是宇宙中最大的结构。这些星系团的关键特性之一就是星系团内介质ICM。ICM由星系间的热气体组成，具有2-15keV范围的最高温度，这一最高温度与星系团的总质量有关。不要把星系团与名称类似的星团、如：疏散星团等混淆；这些星团只是星系中恒星的结构，或者是球状星团，往往围绕着星系运转。若干星系的小范围聚集被称为星系群，而不是星系团。星系群与星系团可以结合在一起、而形成超级星系团。

宇宙中相对我们比较近的明显星系团有：室女座星系团，天炉座星系团，武仙座星系团以及后发座星系团。一个被称作“巨大吸引子“的巨大聚集星系团，受到矩尺座星系团的控制，它的质量大到足以影响周边宇宙的局部扩张。在遥远的高红移宇宙中，明显的星系团有：SPT-CL J0546-5354 以及 SPT-CL J2106-5844，这是早期宇宙中发现的最大星系团。前几十年，人类发现这些星系团也是粒子加速的相关场所，这是通过观察非热弥漫性电磁辐射（如无线电光晕与无线电残留）时发现的一种特性。利用钱德拉X射线天文台（CXO）的设施，如冷锋及冲击波的结构在许多星系团中都能够找到。

BY: forbes

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选文：天文志愿文章组-周洪波

翻译：天文志愿文章组- hongbo_0309

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终审：天文志愿文章组-零度星系

排版：天文志愿文章组-零度星系

美观：天文志愿文章组-

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3.原文来自：https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2016/01/04/a-distant-galaxy-cluster-reveals-the-power-of-einsteins-gravity/#54b68e9d79fe

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