1988年,天文学家发现了射电源MGU31+0456的不寻常形状。它是一个椭圆形的环,而不是河外射电源一般的中心一块和两条发射流,有些天文学家称这种射电源叫“爱因斯坦环”,这使人想起了最近在两个星系团中观察到的发光弧而且可能是以相类似方式形成的,最简单的解释是环的结构是在我们和射电源之间插入的物质而产生的幻象:物质的引力使物体的无线电射线弯曲,产生最初物体的弯曲的像。这种现象叫着引力透镜效应。引力透镜效应的证据以前已经发现了。新班察到的特点包括像的高度对称性,暗示了几乎是直接在我们和射电源之间的、未被看见的插入物质本身形状是规则的;以及像的高分辨度,这就使天文学家能作出未被确认的插入物质的极好的侦察方案。
引力透镜作用是因为引力在光和物质上施加了力,如爱因斯坦1915年引力理论所预言的那样。他的预言被1919年的日食所证实,当时天文学家们发现由于太阳的作用使星光发生偏斜的证据。1937年古怪的美籍瑞士天文学家弗里兹 · 茨威科(Fritz Zwicky)提出一个星系能够像引力透镜作用。像茨威科的很多建议一样,这个建议多年来都被忽视了,直到60年代天文学家们开始进行一系列新的理论计算时才得到重视。
根据这种理论,星系以一个玻璃透镜那样的方式传送出通过它的光线的扭曲的像。一般说来,最初物体的每个点在像中显得是几个点,这是由透镜的位置、大小、质量以及形状所决定的。假如透镜未被直接观察到的话,天文学家就会努力从最初物体以及它的扭曲的像来推论该透镜的性质。例如在MG1131+0456中的椭圆形的像,或许就意味着插入的物质具有椭圆对称的引力阱。其它推论的性质可能有宇宙学的应用。假如最初的物体发出脉冲,那么它的像的不同部分之间的时间滞后就给出了透镜的质量的一个量度。这个资料与像的不同部分的角距离相结合,就给出了透镜距离的一种估计。假如透镜离得很远,那么它的径向速度除以它的距离就量度了宇宙的膨胀速率,即所谓的哈勃(Hobble)常数。
1979年发现了第一个引力透镜现象,当时看见了同一个类星体的两个点状像。从那时起就已经报道了六个使人信服的引力透镜的例子。然而至今,由于缺乏好的数据以及对源和透镜的无知,这就阻碍了质量或哈勃常数的良好确定。有些天文学家对不久这种情况将有所改进表示怀疑。
MG1131+0456的引力透镜生成的像是特别重要的,因为它是强而高度分辨的。这就使得天文学家能够可靠地构建一种透镜模型,使人相信该透镜是一个椭圆星系。为了支撑这样的信念,即最初的射电源再构成的形状具有经典的中心块和两条喷流,未来的工作将是要努力确定射电源的距离和确认透镜的性质。
[Physics Todayt1989年1期]