Gravitacinis lęšis

Šiam straipsniui ar jo daliai . Jūs galite padėti Vikipedijai pridėdami su šaltiniais.

Gravitacinis lęšis – reiškinys, kuomet šviesa iš labai tolimo ir ryškaus šaltinio (pvz., kvazaro) „užlinksta“ už masyvaus arčiau esančio objekto - pavyzdžiui, didelės kompaktiškos galaktikos. Gravitacinį šviesos užlinkimą už masyvių objektų pirmiausiai numatė Alberto Einšteino sukurta bendroji reliatyvumo teorija. Fricas Zwicky jau 1937 metais spėjo, kad galaktikų spiečiai galėtų elgtis kaip gravitaciniai lęšiai, tačiau eksperimentiškai šio reiškinio egzistavimą patvirtino tik kvazaro stebėjimai 1979 metais.

Keletas stebimų gravitacinių lęšių

Aprašymas

Šviesa užlinksta už masyvaus arčiau esančio objekto. Oranžinės rodyklės rodo regimąją kvazaro padėtį, baltos - tikrąją spindulių trajektoriją iš šaltinio.

Gravitacinis lęšis susidaro, kai masyvaus objekto (galaktikos ar juodosios skylės) gravitacinis laukas nukreipia tolimesnio šviesos šaltinio spindulius nuo tiesaus kelio. Šviesos šaltinis atrodo tarsi žiedas, esantis už masyviojo objekto. Šį reiškinį pirmą kartą paminėjo fizikas Orestas Chvolsonas 1924 metais, o 1936 metais gravitacinius lęšius kiekybiškai aprašė A. Einšteinas.

Susidaręs nutolusio šviesaus objekto vaizdas būna arba žiedas, dar vadinamas , arba keletas pasikartojančių iškraipytų šaltinio vaizdų, išsidėsčiusių aplink artimesnį masyvų objektą.

Gravitacinio lęšio reiškinys yra gana silpnas – arčiau esančios galaktikos, kurios masė apie 100 mlrd. Saulės masių, sukurtų tolimesnio kvazaro atvaizdų padėtys danguje skirsis tik keliomis .

Istorija

Kvazaro QSO 2237+0305, kitaip vadinamo Einšteino kryžiumi atvaizdai dėl gravitacinio lęšio efekto.

Bendroji reliatyvumo teorija teigia, kad masyvūs kūnai „iškreivina“ erdvėlaikį, todėl šviesos kelias irgi nukrypsta nuo tiesės. Šią teoriją pirmą kartą patvirtino Artūras Stenlis Edingtonas 1919 m. Saulės užtemimo metu, kuomet arti Saulės danguje esančių žvaigždžių padėtys atrodė pakitusios.

Einšteinas suprato, kad astronominiai objektai taip pat gali užlenkti šviesos spindulius, tačiau jis nagrinėjo atvejus, kai gravitaciniais lęšiais yra atskiros žvaigždės, o dėl palyginti silpno jų gravitacinio lauko šis reiškinys yra nykstamai mažas.

Tik 1979 m., tyrinėjant kvazarą Q0957+561, atsitiktinai buvo atrastas gravitacinio lęšio efektas. Iš pradžių buvo manoma, kad tiriamas objektas – tai du identiški greta esantys kvazarai. Tik vėliau buvo suprasta, kad tai du vieno kvazaro atvaizdai.

Pritaikymas astronomijoje

Gravitaciniai lęšiai sukoncentruoja šviesą iš tolimesnių objektų, taigi silpni ir nutolę objektai atrodo ryškesni ir juos lengviau tirti. Galima stebėti palyginti mažus objektus, esančius mūsų galaktikoje, ir ieškoti planetų kitose žvaigždžių sistemose. Stebint gravitacinio lęšio efektą, galima tirti apytikslį nematomosios medžiagos kiekį šviesą užstojančiame kūne.

Taip pat skaitykite

• Gravitacija
• Bendroji reliatyvumo teorija