有时，我喜欢把一束光子想象成一辆在路上的汽车。当道路起伏弯曲时，汽车也必须沿着这条路前进，同样地起伏弯曲。将空间想象成弯曲的可能会有些奇怪，但它确实是弯曲的。大质量天体的引力会扭曲空间，而穿过弯曲空间的光束也会随之弯曲。这就是所谓的引力透镜的原理。一束光经过一个天体——比如一个大星系或一个星系团——会朝一个方向弯曲。另一束方向稍有不同的光会朝另一个稍有不同的方向弯曲。这会极大地影响我们所看到的东西……我可以证明！看看这个：哈勃望远镜拍摄的星系RCSGA 032727-13260的图像。
多么混乱！所有那些弧形和蓝色的斑点都是那个星系的不同图像。来自那个星系的光传播了将近100亿光年才到达这里！但是当它传播到一半时，这些光线经过了图像中间的那个大星系团——那些红色的模糊团块。当它经过时，空间的曲率扭曲并改变了来自星系的光线，等到它到达地球时，图像就变成了这个样子。那个伸展、模糊的弧形非常惊人；我从来没见过这么长且定义如此清晰的。
不仅如此，图像还被分解成几个单独的图像。在大图像中，背景星系重复出现了不少于四次。为了展示这一点，我把其中三个放在了一起。虽然肯定有些混乱，但你大致可以看出它们是同一个星系，被翻转了和/或模糊了。这其中的酷之处在于，我们可以通过检查这些图像来了解更遥远的星系。你可能会认为这对天文学家来说很难弄清楚发生了什么——事实也确实如此——但大自然提供了一些帮助：像这样的透镜可以放大，使星系看起来比平时明亮得多，所以我们实际上可以看到比平时更遥远的星系。而且，拜托，一百亿光年是非常非常遥远的距离！
那么，当天文学家解析完所有这些奇怪的模糊图像并重构出星系的样子时，会发生什么呢？嗯，就是这样。仍然有些混乱，但你可以看到它是一个宽臂螺旋星系，而且非常蓝。这意味着它有大量的恒星形成——年轻的大质量恒星是蓝色的，而且非常明亮——这并不奇怪；年轻星系是众所周知的恒星的摇篮。但这一个有非常明亮的恒星诞生区域，甚至比我们自己的银河系还要明亮。这让天文学家对遥远宇宙的条件有了宝贵的认识。而且，由于光线需要100亿年才能到达这里，这意味着我们看到的是宇宙年轻时的样子！所以，我们看到这个星系时，它大约是宇宙大爆炸后30亿年左右的样子。这一切，都归功于空间的扭曲。下次你照哈哈镜时，不妨想想这一点。图片来源：NASA、ESA、J. Rigby (NASA Goddard Space Flight Center)、K. Sharon (Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago) 和 M. Gladders 及 E. Wuyts (University of Chicago)
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