簡介
愛因斯坦環相對論預言了引力波的存在，發現了引力場與引力波都是以光速傳播的，否定了萬有引力定律的超距作用。當光線由恆星發出，遇到大質量天體，光線會重新匯聚，也就是說，我們可以觀測到被天體擋住的恆星。一般情況下，看到的是個環，被稱為愛因斯坦環。
愛因斯坦曾經預言過，重力透鏡效應讓宇宙呈現出一塊塊馬蹄鐵的造型。相對論預言了引力波的存在，發現了引力場與引力波都是以光速傳播的，否定了萬有引力定律的超距作用。當光線由恆星發出，遇到大質量天體，光線會重新匯聚，也就是說，我們可以觀測到被天體擋住的恆星。一般情況下，看到的是個環，被稱為愛因斯坦環。
“愛因斯坦環”很罕見，因為它的形成需要星系與星系恰好分別處於一種特定的位置，才能形成特定的引力。
與引力透鏡
“愛因斯坦環是宇宙中廣義相對論最生動的示範之一，”哈佛-史密森天體物理中心（CfA）的亞當·博爾頓說。“這為研究宇宙中質量最大的星系提供了一個獨一無二的機會。”這種光學幻影是由一種被稱為引力透鏡的彎曲空間所創造的。它本質上就相當於太空中的一塊巨大的放大鏡，彎曲和放大了更遙遠天體所發出的光線。在引力透鏡中，一個遙遠的星系發出的光線可以被一個位於視線中間的星系扭曲成一道光弧或者幾個分離的影像。當兩個星系完全連成一線的時候，這些光線就會形成一個如眼的圖案，包圍著前景星系，這就是所謂的愛因斯坦環。天文學家們現在已經將兩組強大的天文數據——斯隆數字巡天和NASA的哈勃太空望遠鏡結合了起來，辨認出了19個新的引力透鏡星系，大大地充實了由此前已知的大約100個引力透鏡星系所組成的資料庫。通過研究這些透鏡候選體所產生的光弧和光環，天文學家們能夠精確測量這些前景星系的質量。在這19個星系之中，他們已經找到了8個新的愛因斯坦環。此前只有3個類似的環在可見光波段中被看到過。這些新發現的透鏡是由一個正在進行中的計畫——斯隆透鏡ACS搜尋計畫（SLACS）所發現的。一個由CfA的亞當·博爾頓和荷蘭卡普坦天文研究所的利昂--庫普曼斯領導的天文學家小組從斯隆數字巡天的幾十萬個橢圓星系可見光光譜中挑選出透鏡候選體。然後他們再利用哈勃高新巡天相機（ACS）的銳利目光來進行驗證。
“斯隆數字巡天的巨大規模，再加上哈勃的成像質量，已經為發現新的引力透鏡打開了這個空前的機會，”博爾頓解釋說。“我們已經成功地從每一千個顯示出引力透鏡跡象的星系之中辨認出了一個引力透鏡事件。”
除了產生了古怪的形狀之外，引力透鏡還為天文學家們提供了最直接的探測橢圓星系中暗物質分布的方式。暗物質是一種不可見的奇異物質形態，還沒有被直接觀測到過。天文學家們是通過測量它的引力效應而推斷出它的存在的。暗物質普遍分布在星系之中，組成了宇宙中的總物質質量的絕大部分。通過研究星系中的暗物質，天文學家希望能夠獲得關於星系形成的更多認識，它們一定是在早期宇宙中的暗物質密集團塊周圍開始形成的。
“能夠研究這些和其他一些回溯到幾十億年以前的引力透鏡，這使得我們可以直接看到暗物質和可見物質的分布是否會隨著宇宙的時間而發生改變，”庫普曼斯說。“利用這些信息，我們能夠檢驗這種被普遍認同的觀點，即星系是由較小的星系相互碰撞和併合而形成的。”
博爾頓在麻省理工學院（MIT）發起的SLACS搜尋仍在繼續，目前研究小組已經利用哈勃研究了將近50個引力透鏡候選體。最後的總數可能會超過100個，其中包括著更多的新引力透鏡。總部設在麻省劍橋市的哈佛-史密森天體物理中心（CfA）是由史密森天體物理觀測台和哈佛大學天文台合作成立的。CfA的科學家們被分成6個研究小組，研究內容包括宇宙的起源、演化、以及最終命運。
發現歷史
2004年8月到2005年3月，“哈勃”太空望遠鏡巡天觀測中發現了8個愛因斯坦環。其中最完整最清晰的是J162746.44-0053，位於蛇夫座，前置天體距離26億光年，遠方天體距離55億光年；最遙遠的是J163028+4520，位於武仙座，前置天體30億光年，遠方天體距離72億光年。
愛因斯坦環哈勃拍攝的更為遙遠的一個愛因斯坦環，被稱為“宇宙之眼”，公布於2007年10月。前置天體是星系團J2135-0102，位於寶瓶座，距離38億光年，遠方天體距離121億光年。
2008年1月，“哈勃”網站還公布了一張珍貴的“雙愛因斯坦環”SDSSJ0946+1006照片。雙環的形成是因為在一個前置天體後面有兩個距離不等的遙遠星系，恰好排列在一條方向上，SDSSJ0946+1006位於獅子座，前置天體距離約30億光年，產生內環幻像的星系距離約60億光年，產生的外環幻像的星系距離約110億光年。
2011年12月，由美國宇航局“哈勃”太空望遠鏡所拍攝的一幅圖片顯示，一個巨大的紅色星系被包裹在一個呈部分藍色的環形中。這塊宇宙“馬蹄鐵”其實是一個遙遠的巨大星系，它的光線已經因為被前景中紅色星系強大引力的拉扯而放大變形。
2015年4月，天文學家藉助引力透鏡(註：愛因斯坦望遠鏡)的幫助，從地球上看到了璀璨奪目的“宇宙戒指”，天文望遠鏡阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(AtacamaLargeMillimeter/submillimeterArray,簡稱ALMA)接收了最高清晰度的圖像，讓我們有幸一睹遙遠太空中“指環王”——“愛因斯坦環”的風采。
2016年，兩個分別相距地球100億光年和60億光年的星系呈現完美線性排列，從地球角度觀測形成一個罕見的“愛因斯坦環”。由於這兩個星系排列非常完美，來自最遙遠星系(也被稱為“源星系”)的光線被較近距離的星系引力扭曲。據悉，最新發現的愛因斯坦環是一個偶然事件，西班牙加那利天體物理研究所(IAC)瑪格麗塔-貝蒂內利(MargheritaBettinelli)使用智利布蘭科望遠鏡的“暗能量相機(DECam)”意外發現這個愛因斯坦環。
