利用引力透镜精确测量类星体星系的质量
学分:自然天文学(2023)。
DOI: 10.1038/s41550-023-01982-2 据洛桑联邦理工学院：来自EPFL的一组研究人员发现了一种方法，利用强引力透镜现象来精确确定包含类星体的星系的质量，以及它们在宇宙时间中的演化，这种精度比任何其他技术都高大约三倍。
了解类星体宿主星系的质量有助于
【千问解读】
SDSS J0919 + 2720强透镜系统。
学分:自然天文学(2023)。
DOI: 10.1038/s41550-023-01982-2
据洛桑联邦理工学院：来自EPFL的一组研究人员发现了一种方法，利用强引力透镜现象来精确确定包含类星体的星系的质量，以及它们在宇宙时间中的演化，这种精度比任何其他技术都高大约三倍。
了解类星体宿主星系的质量有助于深入了解早期宇宙中星系的演化，从而构建星系形成和黑洞发展的场景。
研究结果发表在《自然天文学》上。
该研究的高级作者、EPFL天体物理学家弗雷德里克·库尔宾(Frédéric Courbin)说:“引力透镜实现了前所未有的精确度和准确性，为在遥远的宇宙中获得可靠的质量估计提供了一种新的途径，在那里传统技术缺乏精确度，并且容易出现偏差。
”。
“过去已经测量过宿主星系的质量，但由于引力透镜，这是第一次在遥远的宇宙中进行如此精确的测量，”该研究的主要作者、目前在斯坦福大学获得SNF奖的马丁·米隆解释道。
结合引力透镜和类星体
类星体是超大质量黑洞的发光表现，它吸积周围的物质，位于宿主星系的中心。
通常很难测量类星体的宿主星系有多重，因为类星体非常遥远，也因为它们太亮了，以至于它们比附近的任何物体都亮。
引力透镜允许我们计算透镜物体的质量。
由于爱因斯坦的引力理论，我们知道了夜空前景中的大质量物体——引力透镜——是如何弯曲来自背景物体的光的。
由此产生的奇怪光环实际上是引力透镜对背景物体光线的扭曲。
十多年前，Courbin骑自行车去Sauverny天文台，当他意识到他可以结合两者——类星体和引力透镜——来测量类星体主星系的质量。
为此，他必须在星系中找到一个类星体，它也可以作为引力透镜。
迄今为止观察到的少数引力透镜类星体
斯隆数字巡天(SDSS)数据库是搜索引力透镜类星体候选的好地方，但为了确定，库尔宾必须看到透镜环。
2010年，他和他的同事委托哈勃太空望远镜观察四个候选者，其中三个显示出透镜化。
在这三颗行星中，有一颗因其特有的引力透镜环而脱颖而出:SDSS J0919+2720。
这里看到的SDSS J0919+2720的HST图像显示了前景中的两个明亮的物体，每个都充当着引力透镜，“可能是两个正在合并的星系，”库尔宾解释道。
左边的是一颗明亮的类星体，位于一个太暗而无法观测的主星系内。
右边明亮的物体是另一个星系，主引力透镜。
最左边一个暗淡的物体是一个伴星系。
特征环是来自背景星系的变形光。
拯救世界的计算透镜模型
通过仔细分析SDSS J0919+2720中的引力透镜环，原则上可以确定这两个明亮物体的质量。
如果没有合着者Aymeric Galan最近开发的基于小波的透镜建模技术，要解开各种物体的质量是不可能的，他目前在慕尼黑工业大学(TUM)，也是SNF奖的获得者。
信用:EPFL /奥斯汀皮尔
“天体物理学中最大的挑战之一是理解超大质量黑洞是如何形成的，”加兰解释道。
“了解它的质量，它与主星系的比较以及它在宇宙时代的演变，让我们能够抛弃或验证某些形成理论。
”
“在本地宇宙中，我们观察到最大质量的星系在其中心也拥有最大质量的黑洞。
这可能表明，星系的增长受到其中心黑洞辐射和注入星系的能量的调节。
然而，为了测试这一理论，我们仍然需要不仅在局部，而且在遥远的宇宙中研究这些相互作用，”米隆解释道。
引力透镜事件非常罕见，千分之一的星系揭示了这一现象。
由于类星体出现在每一千个星系中，类星体充当透镜的几率是百万分之一。
科学家们预计将在今年夏天用猎鹰9号SpaceX火箭发射的ESA-NASA任务Euclid中探测到数百个这些透镜类星体。
手机通话是利用电磁波吗
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注：本文以vivox50Pro手机为例，适用于FuntouchOS10系统。
本文以vivox50Pro为例适用于FuntouchOS10系统
垂死恒星的茧可能是引力波的新来源
鸣谢:Ore gott lieb/CIERA/西北大学 据西北大学：到目前为止，天体物理学家只探测到了来自双星系统的引力波——两个黑洞、两个中子星或两者之一的合并。
尽管天体物理学家理论上应该能够探测到来自单一非双星源的引力波，但他们尚未发现这些难以捉摸的信号。
现在，西北大学的研究人员建议寻找一个新的，意想不到的和完全未探索的地方:围绕垂死的大质量恒星的动荡，充满能量的碎片茧。
有史以来第一次，研究人员使用最先进的模拟技术来显示这些茧可以发射引力波。
而且，与伽马射线爆发喷流不同，茧的引力波应该在激光干涉引力波天文台(LIGO)可以探测到的频段内。
“截至今天，LIGO只探测到了来自双星系统的引力波，但有一天它将探测到第一个非双星引力波源，”西北大学的Ore Gottlieb说，他领导了这项研究。
"茧是我们应该寻找这种来源的第一个地方." 戈特利布将在美国天文学会第242届会议的虚拟新闻发布会上介绍这项研究。
“喷射和湍流恒星死亡:新LIGO-可探测的引力波源”将于美国东部时间6月5日星期一下午12:15举行，作为“遥远星系中的发现”会议的一部分 Gottlieb是西北大学天体物理学跨学科探索和研究中心(CIERA)的CIERA研究员。
这项研究的西北大学合作者包括维基·卡罗拉和亚历山大·奇科夫斯基教授，博士后莎兰·巴纳吉里和乔纳森·雅克明-伊德以及研究生尼克·卡兹。
新来源“不容忽视” 为了进行这项研究，戈特利布和他的合作者使用新的最先进的模拟技术来模拟一颗大质量恒星的坍缩。
当大质量恒星坍缩成黑洞时，它们可能会产生以接近光速行进的强大粒子外流(或喷流)。
戈特利布的模拟模拟了这个过程——从恒星坍缩成黑洞到喷流逃逸。
最初，他想看看黑洞周围形成的吸积盘是否能发出可探测的引力波。
但是从他的数据中不断出现意想不到的东西。
“当我计算黑洞附近的引力波时，我发现了另一个干扰我计算的来源——茧，”戈特利布说。
“我试图忽略它。
但我发现这是不可能忽视的。
然后我意识到这个茧是一个有趣的引力波源。
” 当喷流撞击垂死恒星的坍塌层时，喷流周围会形成一个气泡或“茧”。
茧是动荡的地方，热气体和碎片随机混合，并从喷流向各个方向扩展。
戈特利布解释说，随着高能气泡从喷流中加速，它扰乱了时空，产生了引力波的波纹。
戈特利布说:“一架喷气式飞机从恒星内部深处出发，然后钻出来逃逸。
”“这就像你在墙上钻一个洞。
旋转的钻头撞击墙壁，碎片从墙壁中溢出。
钻头给材料提供能量。
同样，喷流穿过恒星，导致恒星的物质升温并溢出。
这些碎片形成了茧的热层。
” 号召行动起来看蚕茧 戈特利布说，如果茧确实产生引力波，那么LIGO应该能够在即将到来的运行中探测到它们。
研究人员通常从伽马射线爆发或超新星中寻找单源引力波，但天体物理学家怀疑LIGO能否探测到这些。
“喷流和超新星都是非常高能的爆炸，”戈特利布说。
“但我们只能探测到来自更高频率、不对称爆炸的引力波。
超新星是相当球形和对称的，所以球形爆炸不会改变恒星中平衡的质量分布来发射引力波。
伽马射线爆发持续几十秒，所以频率非常小——低于LIGO敏感的频带。
” 相反，戈特利布要求天体物理学家将他们的注意力转移到茧上，茧既不对称又高能。
“我们的研究是对社会的一个号召，号召人们把茧看作引力波的一个来源，”他说。
“我们还知道茧会发出电磁辐射，所以它们可能是多信使事件。
通过研究它们，我们可以更多地了解恒星最内部发生的事情，喷流的特性以及它们在恒星爆炸中的普遍性。
” 这项研究名为“喷射和湍流恒星死亡:新LVK-可探测的引力波源”
