Гравитационная линза: различия между версиями

[непроверенная версия][отпатрулированная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Нет описания правки
Строка 16:
В отличии от [[Линза|оптической линзы]], гравитационная линза более всего искривляет свет, проходящий ближе всего к её центру, и менее всего искривляет тот свет, который проходит дальше всего от центра. Следовательно, гравитационная линза не имеет точки [[Фокус (физика)|фокусировки]], однако обладает фокальной линией. Термин «линза», подразумевающий отклонение света из-за гравитации, впервые был использован Оливером Лоджем, который отметил, что «не допустимо говорить, что гравитационное поле солнца имеет свойства линзы, так как оно не обладает фокальной линией». Если источник света, массивный объект, образующий линзу, и наблюдатель становятся на одной прямой, источник света будет представлен в виде кольца вокруг массивного тела с эффектом линзы. При отклонении от прямой, наблюдатель сможет заметить только участок арки. Впервые этот феномен был упомянут учёным-физиком из Санкт-Петербурга [[Орест Данилович Хвольсон|Орестом Даниловичем Хвольсоном]] в 1924 г., измерения же были проведены [[Альберт Эйнштейн|Альбертом Эйнштейном]] в 1936 г. В научной среде данный эффект имеет название эйнштейновского кольца, так как Хвольсон не стал вычислять ни изгиб, ни радиус видимого кольца. Обычно в местах, где эффект линзы появляется из-за системы тел ([[Галактика|галактики]] или [[Скопление галактик|скопления галактик]]), не возникает сферического искривления пространства-времени, источник света будет напоминать части дуг, расположенных вокруг линзы. Наблюдающий, в таком случае, сможет видеть искривлённые размноженные изображения одного и того же объекта. Их количество и форма зависит от расположения источника света (объекта), линзы и наблюдающего друг относительно друга и формы гравитационного колодца.
Существует три класса гравитационных линз:
# 1. Сильное гравитационное линзирование, вызывающее легко различимые искажения, такие как эйнштейновское кольцо, дуги и размноженные изображения.
# 2. Слабое гравитационное линзирование, вызывающее меньшие искажения в изображении объекта, который находится позади линзы. Эти искажения могут быть зафиксированы только после анализа большого количества объектов в статичном состоянии, что позволяет найти последовательное искажение малого процента от их общего числа. Линзирование часто проявляется в растяжении изображения перпендикулярно центру линзы. Изучая форму и направление большого количества отдалённых галактик, мы получаем возможность измерить сдвиг линзирующего поля в любом секторе. Эти данные, в свою очередь, могут быть использованы, чтобы воссоздать распространение объектов и материи в данном секторе. Зачастую объектами изучения становятся галактики, так как они обладают формой эллипса и малым эффектом гравитационного линзирования. При изучении подобного рода слабого гравитационного линзирования стоит помнить о погрешностях измерения. Результаты этих исследований важны для оценки космологических параметров, для лучшего понимания и развития модели Лямбда-CDM, а также для того, чтобы обеспечить проверку непротиворечивости с другими данными.
# 3. Микролинзирование, не вызывающее никакого искажения формы, но количество света, видимое наблюдателю, временно изменяется. Линзой могут служить звёзды [[Млечный Путь|Млечного Пути]], а источником света – звёзды отдалённых галактик или [[Квазар|квазар]], находящийся на ещё более далёком расстоянии. Эффект настолько мал, что даже галактики с массой в 100 миллиардов раз большей, чем [[Солнечная масса|масса Солнца]], будут создавать размноженные изображения всего лишь на несколько угловых секунд. Скопления галактик разделяют изображения на несколько угловых минут. И в том, и в том случае галактики и источники света достаточно далеки, они находятся в сотнях мегапарсеков от нашей галактики.
Ггравитационное линзирование в равной степени влияет на все виды [[Электромагнитное излучение|электромагнитного излучения]], не только на видимый свет. Было изучено влияние слабого линзирующего эффекта на [[Реликтовое излучение|космическое микроволновое фоновое излучение]]. Сильный линзирующий эффект, помимо этого, рассматривался во взаимодействии с радио- и [[Рентгеновское излучение|рентгеновским излучением]]. Если эффект гравитационного линзирования сильный, и производит несколько изображений, будет наблюдаться относительная разница во времени достижения светом наблюдателя, то есть одно изображение будет наблюдаться раньше, чем другое.