Co to jest soczewka grawitacyjna?

Soczewka grawitacyjna jest zjawiskiem astronomicznym obserwowanym, gdy masywny obiekt, taki jak gromada galaktyk lub czarna dziura, zgina światło z bardzo odległego źródła światła, takiego jak kwazar (młoda i jasna galaktyka). Dzieje się tak z powodu grawitacyjnego wypaczenia czasoprzestrzeni opisanego po raz pierwszy przez Alberta Einsteina w jego ogólnej teorii względności. Nazywa się to soczewką grawitacyjną przez analogię do soczewki konwencjonalnej. Oba mogą zginać światło, ale w tym przypadku mechanizm jest zupełnie inny - zamiast zginać światło za pomocą zakrzywionej materii, w tym przypadku sama czasoprzestrzeń jest zakrzywiona.

Soczewkowanie grawitacyjne może powodować pojawienie się odległych kwazarów w miejscach, w których tak naprawdę nie istnieją. Ponieważ światło wygina się w studni grawitacyjnej masywnego obiektu, pozorna lokalizacja odbiega od rzeczywistej lokalizacji. Soczewki grawitacyjne mogą również powodować pojawienie się wielu zdjęć kwazara na niebie - światło jest wyginane wokół masywnego obiektu w obu kierunkach, tworząc w ten sposób wielokrotny obraz. „Twin Quasar” Q0597 + 561, znany również jako Old Faithful, jest pierwszym potwierdzonym obiektem, który dwukrotnie pojawił się na niebie z powodu efektu soczewki grawitacyjnej. Każdy z obrazów kwazara jest oddzielony na niebie o 6 stopni. Chociaż Fritz Zwicky postulował, że gromady galaktyk mogą działać jako soczewki grawitacyjne w 1937 r., Dopiero w 1979 r. Efekt został potwierdzony przez obserwację.

Istnieją trzy rodzaje soczewek grawitacyjnych. Istnieje silne soczewkowanie, w którym widoczne są łatwo widoczne zniekształcenia, takie jak pierścienie Einsteina, wiele obrazów lub łuki. Są to najrzadsze soczewki grawitacyjne. Następnie występuje słabe soczewkowanie, które można odkryć jedynie poprzez szczegółową analizę statystyczną pól gwiazd i galaktyk. Ta forma soczewkowania ujawnia się jako lekkie rozciąganie w kierunku środka soczewki. Ostatni to mikrosoczewkowanie, które jest dość rzadkie, ale okazało się najbardziej przydatne w badaniach astronomicznych. Mikrosoczewkowanie przejawia się jako niewielkie zmiany jasności pobliskich (w naszej galaktyce) obiektów spowodowane przez soczewki gwiezdne. Rozróżnienie prawdziwych mikrosoczewkowania od zmian jasności gwiazd z innych powodów (gwiazdy zmienne, nowe itp.) Może być trudne.