同一个星系，在一张照片里出现了4次。

这张照片是韦布空间望远镜（JWST）拍的。欧洲空间局（ESA）9月29日把它选为本月图片。画面中央是一片金黄色的星系，它们同属一个叫MACS J0454.1-0300的星系团，位于猎户座方向。

金黄色星系的四周散落着许多橙色星系，模样都很怪。有的被拉成长条，有的弯成细细的弧线，还有的被复制成好几份，像走进了游乐园的哈哈镜屋。

同一个星系被复制成4份以上的情况本来就少见。天文学家在这一个星系团里就找到了两处。此前从来没有人在同一个星系团里见过它出现不止一次。

星系团是宇宙里靠引力抱成一团的最大结构，少则几十个、多则上千个星系挤在一起，再加上大量看不见的暗物质，总质量大得惊人。MACS J0454.1-0300离我们也很远。它的光在路上走了大约60亿年，所以照片里的它还停留在宇宙大约80亿岁的时候。

质量大到这个程度，就会掰弯光线。按照爱因斯坦的广义相对论，质量会让周围的时空弯曲，光从旁边经过时只能跟着拐弯。星系团身后更远处的星系发出的光，经过这里时被弯折、汇聚、放大，天文学家管这叫引力透镜。

那些橙色星系其实不属于这个星系团。它们躲在星系团后方，离我们远得多，光经过星系团时被掰弯，才成了现在这副扭曲的样子。仔细看，就连画面最边缘的一些红色小星系，也被弯成了细小的弧。

星系团这块透镜并不平整，质量分布坑坑洼洼。远处一个星系发出的光，可能绕着星系团走好几条不同的路，每一条路都会在望远镜里留下一个像，于是一个星系就变成了两个、三个。

要变成4个以上就难多了。背景星系必须落在恰好的位置，星系团的形状也得恰好合适，两边都要严丝合缝。只有10%到20%的星系团能观测到这种现象。

MACS J0454.1-0300的两处多重像，照出的都是宇宙的童年。

一处是一群星系，时间在宇宙大爆炸后20亿年。它们看起来正在合并，互相撞击的气体被压缩，引发了一场规模巨大的恒星爆发式诞生。

另一处是单独一个星系，时间更早，在宇宙大爆炸后只有8亿年。今天的宇宙是138亿岁，那时它的年龄还不到现在的6%。

这面哈哈镜的放大倍数也非常夸张。天文学家在这些被放大的区域里，认出了一个个明亮的小团块，最小的只有5光年宽。太阳到离它最近的恒星大约4光年，也就是说，这些团块跟太阳系到隔壁恒星的距离差不多大。一个普通星系动辄宽达10万光年，在这么遥远的星系里，望远镜能分辨出这么小的细节，是因为其中一些团块被放大了300多倍。

同一个星系团，哈勃空间望远镜在2014年也拍过。把两张照片放在一起比，有些地方一眼就能对上：画面里有两颗明亮的恒星，它们其实属于银河系，只是恰好挡在镜头前；星系团中心附近还有一个白色的模糊星系，两张照片里都在。

差别也很明显。韦布的照片里多出了几百个星系，这些在哈勃的照片里都找不到。

它们一直都在，只是太红了。宇宙在膨胀，光在路上走得越久，波长就被拉得越长，颜色越偏红，最远的星系发出的光早就被拉出了可见光范围，变成了红外线。哈勃主要看可见光，韦布从设计上就是为红外线准备的，所以能把它们一一找出来。

这张照片背后的数据来自两个观测项目，它们都打算借星系团的放大作用去看更远的东西。其中一个项目要对很多星系团做多波段观测，研究最早的恒星从什么时候开始形成、早期星系怎样长大。

另一个项目的目标更小。它会长期盯住这个星系团后方某个被放大的星系，等待其中某颗恒星恰好被放大到足够亮。如果等到了，天文学家就能从宇宙最初10亿年里的一个星系中，单独认出一颗星星。

～～～～～～

图为韦布空间望远镜拍摄的星系团MACS J0454.1-0300。金黄色星系属于该星系团，周围被拉长、扭曲的橙色星系位于它后方更远处，是引力透镜形成的像，图源：ESA/Webb, NASA & CSA, L. Furtak, S. Fujimoto

信源：information"Galaxies in a Cosmic House of Mirrors." www.esawebb.org