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2002 年 10 月 6 日

光是什麼? (42) 愛因斯坦十字
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明: 依據愛因斯坦 廣義相對論 , 知道當光經過有物質分布的彎曲時空時, 會造成 光的偏折現象 。 但並不是所有被偏折的光都會被我們觀測得到, 唯有極少數正位於與我們觀測點有某特定角度(至多約 10 秒弧)內彎曲的光才會被我們發覺 。 還好,在宇宙間有著極大量的 星雲 星系 星系團 , 使得我們仍有機會可以藉著望遠鏡拍攝下為數不少的壯麗 「 重力透鏡 」成像照片。
         從分析這些照片所顯示的形狀, 可以推論光從光源行進到我們所在位置之間 所路經的物質分布 和它們 運行的情形 , 尤其是對於一些仍未被我們發現的黑暗物質的分布及其運行之瞭解, 從重力透鏡所顯現的照片中來解讀,更顯其重要性。又因光源、透鏡和觀測者三者位置間的不同, 略可窺知數種不同的重力透鏡效果。 例如上圖躲在星系雲氣後的星系現形了。 離我們較近處由眾多黑暗物質組成的星系雲氣, 正如同一具大型的透鏡,使得離我們較遠處的星系光看起來像圍繞在它們四周, 呈虹弧形狀 。 若是躲在星系雲氣後的星系 (光源)、黑暗物質星系雲氣 (透鏡)、 和我們 (觀測者) 三者位置幾近一線時, 就會呈現如上圖的「愛因斯坦十字型 (Einstein Cross)」效果。

明日主題 : 光是什麼? (43) 重力海市蜃樓與重力環
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作者與主編 : 陳輝樺 、 王夕堯
諮詢服務: 陳輝樺 (NMNS 國立自然科學博物館)
王夕堯 (NTPU 國立台北大學)
蘇明俊 (NKNU 國立高雄師範大學科教所)

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