宇宙时空发生折叠：韦伯望远镜观察到非同寻常事件

一枚不可思议的“爱因斯坦指环”。

詹姆斯・韦伯太空望远镜拍到的“爱因斯坦指环”。ESA / Webb / NASA / CSA / G. Mahler

3月27日，ESA的科学家公布了一张詹姆斯・韦伯太空望远镜拍摄的照片，展示了一个极不寻常的画面：画面中多条扭曲的星流如同触手般包裹着一个巨大的椭圆星系，显得相当诡异。

现实中椭圆星系长不出触手，也没有长着触手的旋涡星系能够吞下椭圆星系。

这就像一种“时空折叠”——远处的一个旋涡星系影像被强大的引力场扭曲放大后，原本存在于二者之间的距离感消失了，二个分处不同时间和空间的星系影像出现在了同一个视觉平面上。

这种现象其实就是所谓的“引力透镜”。巨大的前景星系在这里扮演了“镜片”的角色，其产生的引力场，使得从其近旁通过的光线发生了弯曲。

而当这些光线抵达观测者——比如在地球拉格朗日点上的韦伯太空望远镜眼中后，其后方的背景星系影像便被扭曲、放大和增强了。

根据爱因斯坦相对论，时空会被质量弯曲，使得通常总是笔直前行的光在通过时，其行进路线似乎也是弯曲的。

在日常生活中，这种效应微乎其微，无法觉察。但当我们观测大尺度宇宙时，它就有可能十分明显。我们尤其能够在质量巨大的天体旁发现“走曲线”的光——比如我们可能会发现一个天体的影像会因为靠近前方的另一个天体而被扭曲，或出现在了其他地方。

而假如二者的位置关系恰到好处，就有可能产生各种奇妙的景象。

例如本图中的后方星系被扭曲成了一个圆形的环，天文学家称之为“爱因斯坦指环”。而在另外一种情况下，在前景星系周边的不同的位置上，会同时出现后方星系的多个幻影，亦即所谓的“爱因斯坦十字”。

这张照片中，充当“透镜”的前方星系隶属于一个编号为SMACSJ0028.2-7537的星系团。在图中，这个星系就是画面正中那个淡黄色的光晕。而后方星系是一个包围着淡黄色光晕的橙色环。由于影像被扭曲，难以看出它本来的样子。研究人员经过还原后发现它与银河系同属一类，是一个旋涡星系。

得益于引力透镜的放大效应，尽管后方星系距离我们十分遥远，星系中的星团和尘埃带却依然清晰可见。

参考
Webb spies a spiral through a cosmic lens
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2025/03/Webb_spies_a_spiral_through_a_cosmic_lens