Гравітаційна лінза

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Gravitational lens-full.jpg

Гравітаційна лінза — масивне тіло (планета, зірка) або система тіл (галактика, скупчення галактик), що викривлює своїм гравітаційним полем напрямок поширення випромінювання, подібно тому, як викривляє світловий промінь звичайна лінза.

Загальна характеристика[ред.ред. код]

Як правило, гравітаційні лінзи, здатні суттєво спотворити зображення фонового об'єкта, являють собою досить великі зосередження маси: галактики і скупчення галактик, чорні діри. Компактніші об'єкти, наприклад, зірки, теж відхиляють промені світла, однак на настільки малі кути, що зафіксувати таке відхилення не є можливим. У цьому випадку можна лише помітити короткочасне збільшення яскравості об'єкта-лінзи в той момент, коли лінза пройде між Землею й фоновим об'єктом. Якщо об'єкт-лінза яскравий, то помітити таку зміну нереально. Якщо ж компактний об'єкт-лінза випромінює мало або ж не видний зовсім, то такий короткочасний спалах цілком може спостерігатися. Події такого типу називаються мікролінзуванням. Інтерес тут пов'язаний не із самим процесом лінзування, а з тим, що він дозволяє виявити масивні й невидимі ніяким іншим способом компактні тіла.

Ще одним напрямком досліджень мікролінзування стала ідея використання каустик для одержання інформації як про самий об'єкт-лінзу, так і про те джерело, чиє світло вона фокусує. Переважна більшість подій мікролінзування цілком описується припущенням про зразкову сферичну симетрію обох об'єктів. Однак в 2—3 % усіх випадків спостерігається складна крива яскравості, з додатковими короткими піками, яка свідчить про формування каустик у лінзованих зображеннях [1]. Така ситуація може мати місце, якщо лінза має неправильну форму, наприклад, якщо лінза складається із двох або більше темних масивних тіл. Спостереження таких подій безумовно цікаво для вивчення природи темних компактних об'єктів. Прикладом успішного визначення параметрів подвійної лінзи за допомогою вивчення каустик може служити випадок мікролінзування OGLE-2002-BLG-069 [2]. Крім того, є пропозиції по використанню каустичного мікролінзування для з'ясування геометричної форми джерела, або для вивчення профілю яскравості протяжного фонового об'єкта, і зокрема для вивчення атмосфер зірок-гігантів.

Модель гравітаційної лінзи (чорна діра проходить повз галактику).

Спостереження[ред.ред. код]

Хрест Ейнштейна — чотири зображення далекого квазара обрамляють близьку галактику, яка є в даному разі гравітаційною лінзою

Теорія[ред.ред. код]

Рівняння гравітаційного лінзування

Гравітаційну лінзу можна розглядати як звичайну лінзу, але тільки інакше залежним коефіцієнтом заломлення. Тоді загальне рівняння для всіх моделей можна записати наступним чином [3]:

\eta= \frac{D_s}{D_d}\xi-D_{ds}\hat{\alpha}(\xi)

де η - координата джерела, ξ - прицільний параметр в площині лінзи. Ds, Dd відстань від спостерігача до джерела і лінзи відповідно, Dds - відстань між лінзою і джерелом, α - кут відхилення.

Див. також[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]

  1. див. наприклад M. Dominik, Mon.Not.Roy.Astron.Soc. 353 (2004) 69(astro-ph/0309581)
  2. astro-ph/0502018
  3. Захаров А.Ф. Гравитационные линзы и микролинзы. М.:Янус-К, 1997. ISBN 5-88929-037-1

Література[ред.ред. код]