Одним из интереснейших космических эффектов является гравитационное линзирование. Известный английский физик Артур Эддингтон в 1919 году отправился в экспедицию к западному побережью Африки на остров Принсипи. Он хотел проверить удивительную гипотезу Альберта Эйнштейна, предполагавшего, что массивные тела искривляют пространство вокруг себя.
Солнечное затмение, произошедшее на острове Принсипи в мае 1919 года, позволило физику сфотографировать расположенные недалеко от Солнца звезды, и рассчитать их местоположение. Полученные координаты, согласно теории Эйнштейна, должны были отличаться от реального положения звезд в космическом пространстве. Спустя год, после тщательных расчетов Эддингтон подтвердил гипотезу своего коллеги. Положение небесных тел и впрямь отличалось, причем ровно настолько, насколько предполагал Эйнштейн. В 1936 году Альберт Эйнштейн заявил, что световые лучи, исходящие от объекта, проходят по искривлённой дуге, вблизи от массивного тела, расположенного перед ним, тем самым формируя искаженное и усиленное изображение источника. То есть массивное тело сработало как самая обыкновенная линза. Этот эффект был назван «гравитационное линзирование».
В зависимости от взаимного расположения источника света, массивного тела (линзы) и наблюдателя, а также от формы гравитационной потенциальной ямы, создаваемой линзирующим объектом можно увидеть всевозможные искаженные изображения. Так если человек, источник света и массивное тело(линза) будут расположены на одной прямой, то источник света будет виден как кольцо вокруг массивного объекта. При отклонении расположения объектов от прямой можно увидеть дугу.
Обычно мы имеем дело с двумя телами: источником (фоновым объектом) и массивным телом (гравитационной линзой). Однако может быть и несколько источников, и много линз (например, линзирование на двойной звезде или звезде с планетой). В таком случае наблюдатель сможет видеть искривлённые размноженные изображения одного и того же объекта. Их количество и форма зависит от взаимного расположения источника света (объекта), линзы и наблюдателя.
Впервые наблюдать эффект «гравитационного линзирования», астрономам удалось лишь в 1979 году. С тех пор было открыто множество интересных систем и случаев линзирования. Есть красивейшие «кресты Эйнштейна» (Einstein's Cross), есть линзирование на скоплениях галактик.
Космическая подкова - источником излучения в данном случае, является гигантская эллиптическая галактика, находящаяся на расстоянии 10,9 миллиарда световых лет от Земли. Гравитационная линза расположена в 4,6 миллиарда световых лет, снято телескопом «Хаббл».
Крест Эйнштейна - квазар QSO 2237+0305, его изображение учетверяется. Свет линзируется галактикой ZW 2237+030.
Гравитационное линзирование позволяет делать не только лишь красивые фотографии далеких галактик. Это один из немногих, а иногда и единственный способ измерения массы галактик, расположенных в миллиардах световых лет от нашей планеты. Имея линзированное изображение, астрономы могут попытаться определить форму и массу самой линзы. Также при наблюдениях микролинзирования открываются экзопланеты с массой порядка земной, которые другими методами пока не обнаружимы.
1.
[640x480] 2.
[640x400] 3.
[640x422]