"引力透鏡"可發現黑洞存在 實現恒星際之間通訊 |
引力透鏡--使得背景星系的光線扭曲成圓形
據國外媒體報道，眾所周知，尋找黑洞需要非常強大的望遠鏡。當這個龐然大物在吞食小行星、伴星物質時，會發出X-射線，而伴星的繞行速度也會受到影響，我們可通過探測這些現象來發現黑洞。但是科學家還提出了一種發現黑洞的方法：“引力透鏡放大法”，該效應來源于愛因斯坦的廣義相對論。對于一個大質量天體而言，比如黑洞或者星系，會產生強大的引力場，使周圍時空彎曲得更劇烈，包括光在內的任何東西都會受到強大引力場的影響。
哈勃空間望遠鏡已經拍攝到許多這樣的例子，來自遙遠背景星系的光線在途徑前方星系或者黑洞產生的引力場時，發生了扭曲而形成“弧形”，甚至可變成圓環形。但是在觀察者的角度看，遙遠的星系光線不僅僅是被扭曲了，而且還被放大了。科學家使用哈勃空間望遠鏡透過天然的“宇宙放大鏡”，發現更遙遠宇宙中發生的事件，只需將被扭曲的圖像進行還原即可。但目前，哈佛-史密森天體物理學 (CfA) 中心的天文學家認為引力透鏡效應還有一個有價值的發現，哈勃所拍攝的圖像不僅讓我們了解到遙遠宇宙（背景星系）的情況，更重要的是其中還可能包含著前景星系中央超大質量黑洞的信息。
引力透鏡的產生的效果與前景星系的質量是直接相關的，質量越大就說明引力越強，背景星系光線扭曲得就越劇烈。如果前景星系中存在超大質量的黑洞，可進一步加強背景光線被扭曲的程度。雖然哈佛-史密森天體物理中心的天文學家不認為我們能直接觀測到由于黑洞引力場所造成的透鏡效果變化，當前的觀測技術可能還不夠，需要更大的射電望遠鏡陣列才可能探測到。
如果通過“引力透鏡”效應來發現前景星系中存在的超大質量黑洞是異想天開的想法，那么伊卡洛斯星際航行計劃的研究人員提出了一個更富有想象力的建議：我們可以通過“引力透鏡”效應來實現恒星際通信，“宇宙放大鏡”具有潛在放大功能的機制。假設有艘宇宙飛船已經通過數光年的旅途，到達了半人馬座阿爾法星，距離地球大約4.4光年。正常情況下這艘宇宙飛船發出的信號，地球上的人們要等上4.4年才能收到，但實際情況將會更糟，信號在如此長距離上進行傳輸將逐漸被削弱，最后可能由于信號太微弱了而根本不能被地球上的人們接收到。
通過“引力透鏡”似乎可以解決這個問題，比如在距離太陽500個天文單位遠的地方放置一艘中繼飛船，在相反的方向派遣一艘宇宙飛船進行星際航行，由于太陽強大的引力造成了周圍時空的扭曲，在中繼飛船與進行星際航行的飛船之間形成了“通信鏈”，使兩艘飛船的通信信號發生了“放大”，這樣就可以進行超遠距離的恒星際通信了。
這聽起來像是科幻小說中的情節，但哈勃空間望遠鏡已經證明了宇宙中存在的“引力透鏡”效應是一個強大的工具，不僅可用于發現遙遠宇宙的星系，還可以尋找前景星系的黑洞，甚至可以實現超遠距離的恒星際通信。 |
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