夜空中几颗星星有没有可能是同一颗星星? 第1页

有可能。典型的事例是一分为四，形成“爱因斯坦十字架”。

下面这张在2021年8月9日由ESA公布的照片就很直观。

这是哈勃望远镜拍摄的室女座的一角。在图像的中央可以看到纵向排列的2个模糊大光点，以及围绕着它闪耀的4个小光点。4个小光点原本是1个被称为“2M1310-1714”的类星体，因排列在中央的两个星系的“引力透镜”效应而导致分裂成多个“虚像”。事实上根据ESA的说法，哈勃的观测数据显示，类星体“2M1310-1714”的像分裂成了5个而不是4个。因第5个像正好位于中间，被星系所遮挡而无法看到。

引力透镜效果就是题主在描述中提到的远处天体的像因前方天体的重力而看起来扭曲或出现多个重影的现象。这会让来自前景星系后面的类星体的光(电磁波)分成多条路径到达地球。其中，当一个类星体分裂成四个时，形成十字架一样的形状，被称为“爱因斯坦十字架”。 爱因斯坦十字架非常罕见，自1985年首次被确认以来，至今为止发现了约60多个。

比较有名的是下面这张照片^[1]。这是哈勃宇宙望远镜于1996年拍摄的照片，画面的中央位置附近是由椭圆星系0024与旋涡星系1654构成的星系团。周围的5个蓝色环状物就是因引力透镜产生的后方星系的虚像。

而在1999年，卡内基·梅隆大学研究小组就一举找出了10个候选^[2]。在下面的照片中，图像中央附近看到的橙色部分是星系，在其周围可以确认呈蓝色的亮点和弓状延伸的虚像。这些就是隐藏在星系后方的天体发出的光被星系重力扭曲而形成各种各样的形状出现在周围。

而现今的Al技术又为寻找引力透镜提供了新方法。下图是比较近期的照片，由ESA在2021年4月7日公布，一连发现了12个。研究小组首先使用AI对ESA的高空间分辨率“盖亚”卫星(Gaia)第二次公开的数据进行了分析，筛选出了爱因斯坦十字架的候选对象。然后，利用NASA的宽视场红外测量卫星(WISE)的数据进一步筛选出有力候补，最终利用位于美国夏威夷州的凯克I等地面望远镜进行跟踪观测，找出了12个爱因斯坦十字架。

当然，要想观察到由引力透镜产生的天体虚像，一个苛刻的条件是这个天体必须很亮。毕竟对于这种尺度的距离(上亿光年)观测，只有星系级的亮度才能被准确识别，因此目前观测到的因引力透镜效应产生的虚像基本上都来自于星系或类星体。

那么单个的星星也有可能因引力透镜产生虚像吗？从原理上来讲当然是可能的，但是我们有观察到过吗？

答案是肯定的。

有一种星星虽然是单个的，但其亮度不逊于整个星系——那就是超新星！

答主最近在以下回答中也提到了这样的事例。

这颗超新星叫做「AT2016jka」（爱称“Requiem”）。2016年，天文学家观测到了它的三重像。如下图所示，Requiem因前景星团MACS J0138.0-2155的引力透镜效应形成了SN1-SN3三个虚像(b,c,d)在2016年被观测到（2019年再次观测时消失(f,g,h)），同时观测到的还有其宿主星系的4个虚像（H1-H4)。^[3]

天文学家不仅观测到了Requiem的三重像，甚至还预言在2037年会出现第四重像SN4及其出现的位置(e)，在更远的将来可能还会出现SN5！

这就是题主在问题描述中提到的虚像出现的时间差，这完全是合理的。下面这个视频可以更直观地看到Requiem的光是如何延迟到达地球的。

参考

1. ^ Detailed Mass Map of CL 0024+1654 from Strong Lensing The Astrophysical Journal, 498(2), l107-l110 - May 1998
2. ^ STScI-PRC99-18, May 13, 1999
3. ^ Steven A. Rodney et al. 2021. A Gravitationally Lensed Supernova with an Observable Two-Decade Time Delay. arXiv: 2106.08935