不久前，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了一個(gè)很奇異的天文現(xiàn)象，一個(gè)亮點(diǎn)外面套了兩個(gè)同心環(huán)，內(nèi)圈的環(huán)比較明亮，外圈的環(huán)有些黯淡，兩個(gè)環(huán)清晰可見，再加上中心的亮點(diǎn)，看上去就像太空中的一只眼睛：中心是瞳仁，然后是黑眼球，然后是白眼球。
太空放大鏡造就
愛因斯坦環(huán)
美國加利福尼亞大學(xué)的科學(xué)家對此現(xiàn)象認(rèn)真分析后，認(rèn)為這是引力透鏡現(xiàn)象引起的愛因斯坦環(huán)。
對于愛因斯坦環(huán)，科學(xué)家是很熟悉的。當(dāng)大質(zhì)量天體，例如黑洞或者較大的橢圓星系擋住了后面的星系時(shí)，也就是地球、大質(zhì)量天體和被觀察的星系三者在一條直線上時(shí)，就會看到大質(zhì)量天體的外圈包圍著一個(gè)圓環(huán)。
為什么這種情況會出現(xiàn)圓環(huán)呢?這是因?yàn)榇筚|(zhì)量天體的引力場很大，會讓經(jīng)過它的光線彎曲，也就是原本直線傳播的光線在這里拐彎了，就像一個(gè)凸透鏡一樣讓光線發(fā)生了彎曲，于是這個(gè)大質(zhì)量天體的引力場就會起到類似凸透鏡的作用，因此被叫做“引力透鏡”。當(dāng)我們透過引力透鏡看去，后面的物體就會被放大，這樣，引力透鏡就放大了后面的星光，讓原本看上去是一個(gè)亮點(diǎn)的星系變成了一個(gè)亮環(huán)。
可為什么是亮環(huán)呢?凸透鏡放大物體可不是把亮點(diǎn)放大成亮環(huán)，而是放大成更大的亮斑的呀?別忘了，這里的引力透鏡中心是不透明的黑洞或橢圓星系，只有邊緣部分的光線可以透過，因此放大的效果就像用中間模糊的凸透鏡看東西一樣，只能看到亮斑的邊緣，也就是亮環(huán)了。
兩點(diǎn)星光化為雙環(huán)
很顯然，愛因斯坦環(huán)正常情況下應(yīng)該是一個(gè)環(huán)，但這里怎么會出現(xiàn)兩個(gè)亮環(huán)呢?而且兩個(gè)亮環(huán)的形狀還不太一樣?科學(xué)家認(rèn)為，這種雙環(huán)是更罕見的情況，應(yīng)該是前面的大質(zhì)量天體——這里應(yīng)該是橢圓星系——擋住了后面的兩個(gè)星系，也就是地球、橢圓星系、星系A(chǔ)和星系B等四點(diǎn)在一條直線上。于是橢圓星系的引力透鏡效應(yīng)就把星系A(chǔ)和星系B的亮點(diǎn)放大成了兩個(gè)亮環(huán)。
那為什么會出現(xiàn)一個(gè)亮環(huán)比另一個(gè)亮環(huán)大很多，而且明亮程度差異很大呢?這容易理解，就像通過放大鏡看物體一樣，如果讓書上的字離放大鏡遠(yuǎn)一點(diǎn)，字就會看上去更大一些，但字卻顯得更模糊。這里的兩個(gè)星系距離引力透鏡遠(yuǎn)近不同，因此被放大的程度就不同，距離較遠(yuǎn)的星系形成的就是較暗、較大的亮環(huán)。
根據(jù)計(jì)算，起引力透鏡作用的橢圓星系位于距離地球3億光年的地方，看上去像是亮點(diǎn)，而另外兩個(gè)星系分別距離地球6億光年(星系A(chǔ))和11億光年(星系B)。
黑白互補(bǔ)，雙環(huán)相扣
可這里還有個(gè)令人迷惑的問題，這個(gè)愛因斯坦雙環(huán)有缺口，內(nèi)圈的亮環(huán)好像是面包圈被咬了兩口，出現(xiàn)了兩個(gè)黯淡的缺口，在這兩個(gè)缺口的外圍，則是外圈環(huán)最亮的部分，其他部分則黯淡得幾乎看不見。為什么會這樣呢?如果是同一個(gè)引力透鏡效應(yīng)造成的，那應(yīng)該外環(huán)的明暗部分與內(nèi)環(huán)的明暗部分是相對應(yīng)的，可是這里偏偏兩個(gè)環(huán)的明暗部分是互補(bǔ)的。也就是說，如果內(nèi)環(huán)的上半部分是黯淡的，外環(huán)的上半部分就是明亮的。這個(gè)現(xiàn)象又如何解釋呢?
別忘了，距離地球最遠(yuǎn)的那個(gè)星系B前面還有個(gè)星系A(chǔ)。內(nèi)環(huán)是星系A(chǔ)被放大后的形象，可以看出星系A(chǔ)在上半部分恒星較少，不夠明亮。那么當(dāng)星系B經(jīng)過星系A(chǔ)的時(shí)候，星系A(chǔ)的上半部分就不會擋住星系B的星光，從而讓星系B的星光能夠透過來，從而形成了這種明暗互補(bǔ)的愛因斯坦雙環(huán)。
愛因斯坦雙環(huán)比較罕見，但科學(xué)家認(rèn)為在10000個(gè)愛因斯坦環(huán)中也許能找到一個(gè)。這種雙環(huán)的天文意義很大，科學(xué)家想利用它研究暗物質(zhì)如何分布的問題。
