当我们仰望星空时，那些闪烁的光点背后，可能隐藏着跨越时空的惊人秘密。最近，天文学家在观测牧夫座方向时，发现了一组看似五个完全相同的星系，这一发现不仅挑战了传统认知，更揭示了宇宙中一种独特的物理现象——强引力透镜效应。
这组被观测到的天体位于距离地球约117亿光年的位置，其发出的光线需要穿越漫长的时间才能抵达地球。这意味着我们看到的景象，实际上是这些星系在117亿年前的模样。最初，哈勃空间望远镜在光学和近红外波段捕捉到了五个形态、光谱特征高度相似的天体信号，引发了科学界的广泛关注。然而，仅凭哈勃的观测数据，科学家们无法确定这些“多胞胎”星系的真实成因。
为了揭开这一谜团，研究团队动用了位于智利的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）。与哈勃望远镜不同，ALMA能够探测波长更长的毫米波和亚毫米波，这是研究遥远星系气体成分、确认天体真实身份的理想波段。通过高灵敏度的光谱成像观测，科学家们发现这五个天体的红移值完全一致，均为z=5.3。
进一步的分析表明，这并非宇宙中真的存在五个一模一样的星系，而是单一原始星系通过引力透镜效应形成的多重像。其背后是一个质量巨大的星系团，充当了“宇宙放大镜”的角色。科学家解释，这是一种典型的强引力透镜现象，远超常规弱引力透镜的成像效果。弱引力透镜通常仅能让天体轻微变形，而此次的强引力透镜通过大质量星系团的引力扭曲，将单一星系的光线偏折成五个不同方向的像，形成了视觉上的“五胞胎”奇观。
这种现象的原理在于，星系团的总质量高达太阳质量的数千亿倍，其产生的强大引力会将周围的时空严重扭曲。当遥远星系的光线穿过这片扭曲的时空时，传播路径会被弯折。如果观测角度合适，就会在不同位置形成多个相同的像，因此被称为“宇宙的哈哈镜”。
为了量化这个“宇宙放大镜”的引力强度，科学家利用观测数据建立了引力透镜理论模型。结果显示，该星系团的引力场将原始星系的光线偏折了超过30角秒，形成的五个像在天球上的跨度达到了1.2角分。作为对比，我们眼中满月的视直径大约为30角分，这意味着这五个“复制星系”的分布范围相当于满月直径的1/25。
这一发现表明，早期宇宙中的强引力透镜现象并非罕见。在某些情况下，大质量星系团能通过极端的时空扭曲形成多重复像。这不仅不会让我们误解宇宙的“真实性”，反而为观测遥远的原始星系提供了天然助力。这种天然的“宇宙放大镜”，为解释“早期宇宙星系如何形成演化”这一问题提供了重要线索。
目前，科学家尚不清楚这种强引力透镜形成多重复像的具体概率。相关研究仍在进行中，未来通过韦伯望远镜和ALMA的协同观测，或许能更清晰地描绘出早期宇宙的时空结构和星系演化图景。
