廣義相對論告訴我們，所有事物，包含沒有靜止質量的光子，都會受物體質量的影響，當光子經過大質量天體附近時路徑會偏轉。這種光線的偏移稱為「重力透鏡效應」，是廣義相對論最早得到證實的現象之一。

在宇宙學中，有 2 種​​類型的重力透鏡，第一種是「弱重力透鏡」，來自遙遠背景的星光穿過前方的星系團，但不靠近任何特定的星系，因為重力影響較小，光線偏折較少，背景星系的形狀會稍微變形。透過觀察這些畸變，天文學家可以測量宇宙物質的平均密度，有助我們了解暗能量。

第二種是「強重力透鏡」，這比較罕見。更強的光線偏折來自更強的重力，背景星系幾乎被前方星系阻擋，這時遙遠的星光會強烈扭曲，通常會變成圍繞前景星系的光弧。由於畸變的程度取決於質量，因此我們可以測量該前景星系暗物質的數量，也能測量宇宙的膨脹速率。

但強重力透鏡效應很少見，因此很難找到足夠樣本調查。為了對暗物質和暗能量的測量準確性更高，我們需要研究更多有強重力透鏡效應的星系。

▲ AI 發現的強重力透鏡星系候選者（左），與哈伯望遠鏡後續的觀測照片（右）。（Source：Universe Today）

最近一個研究團隊使用 AI 在巡天數據尋找這種星系，以已知的強重力透鏡星系的照片培訓 AI，經過訓練及學習，已另外發現 300 多個候選的強重力透鏡星系，後續並透過哈伯太空望遠鏡觀察，證實其中有許多候選者。

這個方法相當有用，團隊計劃繼續分析其他天區的數據，再找出至少 1,000 個強重力透鏡星系。如果成功，此方法將成為了解宇宙的有力工具。

（本文由 台北天文館 授權轉載；首圖來源：Lensshoe_hubble.jpg: ESA/Hubble & NASAderivative work: Bulwersator / Public domain）