Magnus Fragor

Главная » Статьи » Космос

Гравитационная линза

Гравитационная линза – это некое массивное космическое тело или скопление тел, масса которых так велика, что своим гравитационным полем она искривляет направление распространения электромагнитного излучения. Эффект очень похож на то, как обычная линза искривляет направление движения лучей света, отсюда и взялось это название.

На фото вы можете наблюдать галактический кластер SDSS J1038+4849, состоящий из двух огромных галактик. Благодаря мощнейшей гравитации пространство вокруг кластера сильно искривляется, создавая эффект гравитационной линзы. Как вы можете заметить, изображение чем-то напоминает довольно зловещий смайлик, в качестве глаз которого выступают сами галактики.

«Галактические кластеры – это самые массивные объекты во вселенной, благодаря чему они способны искривлять пространство и время вокруг себя. Они ведут себя как космические линзы, увеличивая, искажая и изгибая свет. Этот эффект объясняется в общей теории относительности Альберта Эйнштейна.

В данном случае мы можем видеть так называемое Кольцо Эйнштейна, созданное в результате удачного расположения источника света, гравитационной линзы и наблюдателя», – гласит пресс-релиз NASA, сопровождающий фотографию.

Сегодня известно множество гравитационных линз, превращающих далекие объекты в двойные, в части колец, кольца и двойные кольца.

Между тем все известные сегодня гравитационные линзы – это массивные галактики. Но ведь звезды тоже могут работать как гравитационные линзы. Ближайший гравитационный фокус нашего Солнца (точка, из которой можно наблюдать кольцо Эйнштейна вокруг него) находится на расстоянии 550 а.е. Поэтому еще в 1979 году Вон Эшлеман из Стэнфордского университета предложил концепцию космического аппарата, который можно было бы отправить в «гравитационный фокус» Солнца. Позднее эту идею рассматривали многие известные ученые, а в 1990-х в нее вдохнул новую жизнь итальянский астроном Клаудио Макконе, предложивший миссию FOCAL (Fast Outgoing Cyclopean Astronomical Lens) – отправку космического аппарата в гравитационный фокус Солнца.

Впрочем, не следует ожидать запуска FOCAL в ближайшие десятилетия. Учитывая, что отправленный в 1977 году Voyager 1 за 40 лет полета достиг границы гелиопаузы и находится всего лишь в 135 а.е. от Солнца, полет такого аппарата продлится более 50 лет, даже если лететь именно к ближайшей точке гравитационного фокуса в 550 а.е. Это минимальное расстояние, но если мы действительно хотим рассмотреть что-либо, нужно использовать более широкое кольцо Эйнштейна, а для этого лучше лететь еще дальше, чтобы избавиться от помех со стороны солнечной короны (диск звезды можно закрыть с помощью коронографа или оккультера, как это сделано в современных солнечных телескопах).

Но это далеко не единственная трудность. Существует большая проблема с наведением аппарата: чтобы «повернуть» такой телескоп на градус при минимальном радиусе в 550 а.е., космический аппарат с системой регистрации изображения должен переместиться на 10 а. е, то есть на расстояние от Земли до Сатурна. Фактически его можно использовать для наблюдения одного объекта, причем цель должна быть выбрана еще до запуска. Потенциальным кандидатом может стать какая-нибудь недавно открытая экзопланета. Впрочем, размер изображения планеты величиной с Землю на расстоянии около десяти световых лет в фокальной плоскости составляет многие километры. Однако возможности гравитационной линзы Солнца чрезвычайно велики.

Если смотреть на дальний источник света, например квазар, через другой космический объект, то форма источника, его размер или яркость искажаются. По идее свет квазара должен попадать на Землю под прямым углом. Но иногда на его пути встречается очень массивное тело, гравитационное поле которого притягивает к себе электромагнитное излучение, в результате чего путь света изменяется, и мы можем наблюдать интересные оптические эффекты – кольца и кресты Эйнштейна. Это явление называется гравитационным линзированием, поскольку оно сравнимо с отклонением световых лучей от классических стеклянных линз. Оно является подтверждением одного из самых ярких выводов общей теории относительности Эйнштейна: траектория света изменяется в присутствии вещества.

В отличие от оптической, гравитационная линза сильнее всего преломляет свет, проходящий ближе всего к ее центру, и слабее всего – по краям. Поэтому у нее нет точки фокусировки, но зато есть фокальная линия.

Конфигурация оптического эффекта зависит от того, как расположены объекты относительно наблюдателя. Если две галактики идеально выровнены относительно космического телескопа, получается светящееся кольцо. Если на этой же прямой на определенном расстоянии расположена третья галактика, вокруг первого кольца будет видно еще одно, более слабое.

Впервые кольцо Эйнштейна наблюдали в 1987 году ученые из Массачусетского технологического института под руководством Жаклин Хьюитт. С тех пор астрономы нашли сотни подобных объектов. А в случае, когда объекты, расположенные спереди и сзади, выровнены относительно наблюдателя неидеально, мы можем увидеть сразу несколько изображений заднего объекта, расположенных вокруг галактики в форме дуг или креста.

Обнаружение четырех световых пятен, формирующих крест вокруг галактики, еще не означает, что это гравитационная линза. Необходимо доказать, что эти световые пятна действительно являются изображениями одного и того же объекта. Для этого проводятся спектроскопические исследования.

Долгое время классическим крестом Эйнштейна считалось гравитационно линзированное изображение квазара Q2237+030, расположенного в созвездии Пегаса непосредственно за одноименной спиральной галактикой (которую также называют линзой Хукры в честь американского астронома).

В 2014 году космический телескоп Хаббл запечатлел еще один крест – вспышку сверхновой Рефсдаля, линзированную огромным скоплением галактик MACS J1149+2223. Ученые предсказали ее повторное появление, и в 2015 году она вновь показалась, но уже в другом участке галактики.

А в марте 2019 года команда итальянских ученых во главе с Даниэлой Беттони из Обсерватории Падуи и Риккардо Скарпой из Канарского института астрофизики с помощью спектроскопии показала, что объект, названный J2211-0350, тоже является крестом Эйнштейна. Наблюдения проводились при помощи Большого Канарского телескопа. Источником света оказалась молодая галактика, расположенная в 20 млрд световых лет от Земли, а линзой – эллиптическая галактика на расстоянии 7 млрд световых лет.

Преломлять свет таким образом могут не только очень массивные объекты, такие как галактики, но и звезды, даже планеты, однако в таком случае искажения будут незначительными, и зафиксировать их можно лишь с помощью мощнейших оптических приборов.

Когда маленькая «линза» проходит между наблюдаемым объектом и наблюдателем, можно заметить небольшое увеличение ее яркости. Если линза сама по себе яркая, это трудно зафиксировать, но если она трудноразличимая или невидимая, такая кратковременная вспышка помогает ее пронаблюдать. С этой точки зрения микролинзирование представляет ценность для астрономов. Например, с его помощью можно обнаружить массивные экзопланеты, а также коричневые карлики – субзвездные объекты с радиусом, приблизительно равным радиусу Юпитера, в недрах которых могут проходить термоядерные реакции.

Гравитационное линзирование – один из интереснейших космических эффектов, который способны вызывать практически все крупные объекты во Вселенной.

В действительности, гравитационное линзирование – это эффект, который обладают не только крупные, но и мелкие космические объекты. Суть его заключается в том, что когда наблюдатель смотрит на дальний источник света в космосе через другой космический объект, форма дальнего источника света искажается. Такое искажение источника света может быть вызвано звездой или галактикой, через которую проходит свет от отдаленного объекта.

Существуют также данные, свидетельствующие о том, что искажать свет могут не только звезды и галактики, но и малые астрономические тела, например, планеты. Однако в данном случае искажение будет настолько незначительным, что зафиксировать его можно будет только при помощи сверхмощных оптических приборов, да и то зафиксированная величина будет чисто формальной.

Эффект гравитационного линзирования был обнаружен относительно не так давно. Только с появлением новейших телескопов ученым удалось наблюдать этот интересный эффект и детально исследовать механизм его появления. О том, как происходит механизм линзирования мы поговорим дальше.

По логике, свет, исходящий от дальнего квазара (одного из наиболее ярких объектов во Вселенной) или галактики в направлении Земли, должен попадать на Землю под прямым углом. Однако в некоторых случаях на пути этого света встречается другая галактика или сверхмассивная звезда, гравитационное поле, которое притягивает к себе электромагнитное излучение, направленное отдаленным объектом. Вследствие этого возникает эффект гравитационного линзирования, которому и посвящена эта статья.

Получается, что свет отдаленного объекта, попадая на галактику, находящуюся между ним и наблюдателем, искажает истинную форму источника, который послал его на Землю. Точно так же делает обычная линза. Свет, попадая на нее, искажается. Если посмотреть через нее на объект, пославший свет, мы увидим, что он стал намного крупнее.

Форма, которую гравитационное линзирование придает отдаленному источнику света, может отличаться, в зависимости от того, через какой объект в космическом пространстве проходят его лучи.

Современному научному сообществу известно два возможных результата гравитационного линзирования: Кольцо и Крест Эйнштейна. Оба они зависят оттого, через какую структуру в космосе проходит свет. Если свет поступает к наблюдателю через компактную галактику, форма объекта испустившего луч зрительно увеличивается, кроме того, из точки она превращается в окружность. Именно эту окружность ученые называют Кольцом Эйнштейна.

Второе интересное астрономическое явление – Крест Эйнштейна так же вызвано гравитационным линзированием. Принцип его возникновения аналогичен предыдущему. Разница заключается только в том, что свет от отдаленного объекта проходит не через компактную, а через спиральную галактику. В результате этого мы видим фигуру, своей формой напоминающую крест.

Эффект гравитационного линзирования астрономам удалось зафиксировать благодаря мощным оптическим приборам. Среди них орбитальный телескоп Хаббл. К примеру, совсем недавно при помощи телескопа Хаббл был сделан снимок галактического кластера SDSS J1038+4849, состоящего из двух галактик. Излучение одной галактики проходит через другую в результате чего образуется эффект Эйнштейновского Кольца – одной из разновидностей гравитационного линзирования.

А вот второй схожий объект был обнаружен уже при помощи телескопа Гершель, который был запущен на орбиту в 2009 году. Данный объект представляет собой галактический кластер со сложно запоминающимся именем – H1429-0028. Этот кластер так же, как и предыдущий, состоит из 2-ух галактик, одна из которых выступает линзой. В данном случае вы так же будете наблюдать Кольцо Эйнштейна.

Если же вам интересно увидеть Эйнштейновский Крест, вам придется воспользоваться сверхмощным телескопом. Наведя его на созвездие Пегаса, вы сможете увидеть Крест, который является производным далекого квазара. По некоторым подсчетам он удален от нас на 11 миллиардов световых лет. Спиральная галактика-линза, благодаря которой мы можем наблюдать подобный эффект, находится в 10 раз ближе квазара, практически на одной линии с ним.

Как правило, гравитационные линзы, способные существенно исказить изображение фонового объекта, представляют собой достаточно большие сосредоточения массы: галактики и скопления галактик. Более компактные объекты, например звёзды, тоже отклоняют лучи света, однако на столь малые углы, что зафиксировать такое отклонение в большинстве случаев не представляется возможным.

В этом случае можно обычно лишь заметить кратковременное увеличение яркости объекта-линзы в тот момент, когда линза пройдёт между Землёй и фоновым объектом. Если объект-линза яркий, то заметить такое изменение практически невозможно. Если же объект-линза не яркий или же не виден совсем, то такая кратковременная вспышка вполне может наблюдаться. События такого типа называются микролинзированием. Интерес здесь связан не с самим процессом линзирования, а с тем, что он позволяет обнаружить массивные и не видимые никаким иным способом скопления материи.

Ещё одним направлением исследований микролинзирования стала идея использования каустик для получения информации как о самом объекте-линзе, так и о том источнике, чей свет она фокусирует. Подавляющее большинство событий микролинзирования вполне вписывается в предположение, что оба тела сферической формы. Однако в 2-3 % всех случаев наблюдается сложная кривая яркости, с дополнительными короткими пиками, которая свидетельствует о формировании каустик в линзированных изображениях.

Такая ситуация может иметь место, если линза имеет неправильную форму, например, если она состоит из двух или более тёмных массивных тел. Наблюдение таких событий безусловно интересно для изучения природы тёмных компактных объектов. Примером успешного определения параметров двойной линзы с помощью изучения каустик может служить случай микролинзирования OGLE-2002-BLG-069. Кроме того, имеются предложения по использованию каустического микролинзирования для выяснения геометрической формы источника, либо для изучения профиля яркости протяжённого фонового объекта, и в частности для изучения атмосфер звёзд-гигантов.

В отличие от 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 фокусировки, однако обладает фокальной линией.

Термин «линза», подразумевающий отклонение света из-за гравитации, впервые был использован Оливером Лоджем, который отметил, что «недопустимо говорить, что гравитационное поле Солнца действует как линза, поскольку у него нет фокусного расстояния». Если источник света, массивный линзирующий объект и наблюдатель расположены на одной прямой, источник света будет виден как кольцо вокруг массивного объекта. При отклонении взаимного расположения тел от прямой наблюдатель сможет увидеть только участок дуги.

Впервые это явление было упомянуто физиком из Ленинграда Орестом Даниловичем Хвольсоном в 1924 году, а численные оценки были проведены Альбертом Эйнштейном в 1936 году. В литературе данный эффект обычно называется кольцом Эйнштейна, так как Хвольсон не стал вычислять ни яркость, ни радиус видимого кольца.

В более общем случае, когда эффект гравитационного линзирования вызван системой тел (группой или скоплением галактик), не обладающей сферической симметрией, источник света будет виден наблюдателю как части дуг, расположенных вокруг линзы. Наблюдатель в таком случае сможет видеть искривлённые размноженные изображения одного и того же объекта. Их количество и форма зависит от взаимного расположения источника света (объекта), линзы и наблюдателя, а также от формы гравитационной потенциальной ямы, создаваемой линзирующим объектом.

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 лишь малые искажения в изображении объекта, который находится позади линзы (далее – объект фона). Эти искажения могут быть зафиксированы только после статистического анализа большого количества объектов фона, что позволяет найти небольшое согласованное искажение их изображений. Линзирование проявляется в небольшом растяжении изображения перпендикулярно направлению к центру линзы. Изучая форму и ориентацию большого количества отдалённых галактик фона, мы получаем возможность измерить линзирующее поле в любой области. Эти данные, в свою очередь, могут быть использованы, чтобы восстановить распределение масс в данной области пространства; в частности, этим методом можно исследовать распределение тёмной материи. Поскольку галактики сами по себе обладают эллиптической формой и искажения от слабого линзирования малы, для использования этого метода необходимо наблюдение большого числа галактик фона. Такого рода обзоры должны тщательно учитывать многие источники систематической погрешности: собственную форму галактик, пространственную функцию отклика светочувствительной матрицы, атмосферные искажения и т.д. 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 космологическими наблюдениями.
3. Микролинзирование не вызывает никакого наблюдаемого искажения формы, но количество света, принимаемое наблюдателем от объекта фона, временно увеличивается. Линзирующим объектом могут быть звёзды Млечного Пути их планеты, а источником света – звёзды отдалённых галактик или квазары, находящиеся на ещё более далёком расстоянии. В отличие от первых двух случаев, изменение наблюдаемой картины при микролинзировании происходит за характерное время от секунд до сотен дней. Микролинзирование позволяет оценить количество слабосветящихся объектов с массами порядка звёздных (например, белых карликов) в Галактике, которые могут вносить некоторый вклад в барионную компоненту тёмной материи. Кроме того, микролинзирование является одним из методов поиска экзопланет.

Гравитационное линзирование действует одинаково на все виды электромагнитного излучения, не только на видимый свет. Помимо вышеописанных обзоров галактик, слабое линзирование может изучаться по его влиянию на космическое микроволновое фоновое излучение. Сильное линзирование наблюдалось в радио- и рентгеновском диапазонах.

В случае сильного гравитационного линзирования, если наблюдается несколько изображений объекта фона, то свет от источника, идущий разными путями, будет приходить к наблюдателю в разное время; измерение этой задержки (например, от фонового квазара с переменной яркостью) позволяет оценить распределение масс вдоль луча зрения.

Ученые освоили множество способов изучения Вселенной. Один из них основан на наблюдении за поведением света, проходящего вблизи массивных объектов, и называется «гравитационным линзированием». И если мы когда-нибудь детально разглядим поверхности далеких планет, то, скорее всего, благодаря ему.

Представьте объект, являющийся источником света, – звезду, галактику или ярчайший квазар. Мы ожидаем, что к наблюдателю на Земле свет от него должен дойти по прямой. Но если на прямой линии между нами и объектом в космосе будет расположен другой объект, то он заслонит от нас источник света. Однако если объект-препятствие достаточно массивный, то он будет играть роль гравитационной линзы. Его сильное гравитационное притяжение будет изгибатьvendita giochi gonfiabili световые лучи от источника, идущие мимо него в других направлениях. Те фотоны, которые изменят свою траекторию под влиянием такой гравитационной линзы и направятся в сторону Земли, сформируют для наблюдателя изображение объекта.

Гравитационное поле очень массивного объекта, такого как планета, звезда, галактика, кластер галактик или даже черная дыра, имеет очень сильное притяжение. Проходящие мимо лучи света попадают в его гравитационное поле, изгибаются и меняют направление своего движения. Возьмем два луча света, идущие от удаленного от нас источника света. Пройдя по разные стороны массивного объекта, заслоняющего этот источник света от нас, они отклоняются от прямого пути и могут сойтись в точке нахождения наблюдателя.

На самом деле таких лучей неисчислимое множество, и в итоге они сформируют для наблюдателя совершенно причудливое изображение первоначального объекта. А так как свет от источника, обогнув гравитационную линзу, может прийти с разных сторон, то и наблюдатель может увидеть два или несколько изображений одного и того же объекта.

Предположение о том, что свет может отклоняться в поле тяготения массивного объекта, впервые было высказано Альбертом Эйнштейном в Общей теории относительности. В 1912 году Эйнштейн предположил, что свет звезд должен отклоняться от своего пути, когда он проходит через гравитационное поле Солнца.

Его идея была впоследствии проверена во время полного солнечного затмения в мае 1919 года Артуром Эддингтоном. Затмение позволило наблюдать звезды вблизи Солнца. Сам по себе эффект оказался невелик, луч света от звезды, проходя мимо солнечного лимба, отклонился всего на 1,75 угловые секунды. Но наблюдения показали, что предположение Эйнштейна верно.

Сама же идея гравитационного линзирования в научной литературе была упомянута в 1924 году российским ученым Орестом Даниловичем Хвольсоном. Однако численные оценки явления были проведены Альбертом Эйнштейном в 1936 году. Сегодня гравитационное линзирование используется для изучения многих явлений и объектов в дальних уголках Вселенной.

Эффекты гравитационного линзирования могут вызывать многие объекты, в том числе звезды и планеты, хотя их довольно трудно обнаружить при наблюдении с Земли. Гравитационные поля галактик и галактических кластеров могут создавать более заметные эффекты линзирования. Недавно выяснилось, что и темная материя, которая имеет гравитационный эффект, также может вызвать линзирование.

Сильное линзирование часто позволяет увидеть очень далекие галактики такими, какими они были в далеком прошлом. Это дает ученым представление о том, какие условия были миллиарды лет назад. Оно также увеличивает свет от очень отдаленных объектов, таких как самые ранние галактики, и часто дает астрономам представление о жизни галактик еще в юности.

При слабом гравитационном линзировании искажения фоновых источников намного меньше, и они могут быть обнаружены только путем анализа большого количества источников статистическим способом. Однако слабая линзировка используется для определения количества темной материи во Вселенной. Это невероятно полезный инструмент для астрономов, помогающий понять распределение темной материи в космосе.

В случае микролинзирования искажения формы объекта, как при сильном линзировании, не видны, но количество света, полученного от фонового объекта, изменяется во времени. Это происходит, например, когда одна звезда проходит на линии зрения точно перед другой, более удаленной звездой или иным объектом.

Гравитация более близкой звезды искривляет лучи света, идущие от фонового объекта, в результате он на какое-то время (несколько недель или дней) будет казаться наблюдателю с Земли ярче, чем обычно. Гравитационная линза влияет не только на видимый свет, она одинаково действует на все виды электромагнитного излучения и потоки релятивистских частиц.

Первая гравитационная линза (если не считать эксперимента во время солнечного затмения 1919 года) была открыта в 1979 году, когда астрономы нашли нечто, получившее название Twin QSO. Первоначально астрономы полагали, что этот объект может быть парой очень похожих квазаров. Оба квазара были необычно близки друг к другу, и их красное смещение и спектр видимого света были на удивление похожими.

Но после тщательных наблюдений с помощью 2,1-метрового оптического телескопа в Национальной обсерватории Китт-Пик в Аризоне астрономы смогли выяснить, что на самом деле это один и тот же объект. Мы видим два его изображения, потому что свет квазара на пути к нам прошел вблизи галактики YGKOW G1, которая находится на расстоянии 4 миллиарда световых лет от Земли. Сам же квазар удален от нас на 8,7 миллиарда световых лет.

Эти наблюдения были сделаны в оптическом диапазоне. Однако позднее команда во главе с Дэвидом Робертсом обнаружила различия между двумя изображениями квазара в радиочастотных изображениях, что внесло некоторые сомнения в предыдущую версию. В середине 1979 года ученые, используя радиотелескоп VLA (Very Large Array), расположенный в штате Нью-Мексико (США), обнаружили релятивистскую струю, выходящую из квазара A без соответствующего эквивалента в квазаре B.

Кроме того, расстояние между двумя изображениями в 6 угловых секунд показалось им слишком велико, чтобы объяснить его гравитационным эффектом галактики YGKOW G1. Но дальнейшие наблюдения с применением радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами, проведенные командой ученых во главе с Марком Горенштейном в 1983 году, выявили по существу идентичные релятивистские струи как от квазара A, так квазара B, что говорит о том, что это все-таки два изображения одного и того же объекта.

Небольшие спектральные различия между квазаром A и квазаром B могут быть объяснены разной плотностью межгалактической среды на путях света, что приводит к различному гашению света, то есть поглощению и рассеянию электромагнитного излучения веществом (пылью и газом), находящимся в межзвездном пространстве, так называемой межзвездной экстинкцией. 30 лет наблюдений дали понять, что изображение А квазара достигает Земли примерно на 14 месяцев раньше, чем соответствующее изображение В, что приводит к разнице в длине пути в 1,1 световых года.

С тех пор было обнаружено несколько десятков гравитационных линз, в фокусе которых случайно оказалась наша планета. Наиболее известным видимым результатом гравитационного линзирования является кольцо Эйнштейна.

Для науки кольца Эйнштейна интересны тем, что они дают возможность подробно рассмотреть очень далекие объекты, их структуру и идущие там процессы. Без случайно образовавшейся гравитационной линзы мы бы не смогли их увидеть. Более близкий объект срабатывает как линза, увеличивая видимый размер удаленного.

Однако исходный источник света будет наблюдаться в виде кольца вокруг массивного объекта линзирования, только если сам источник света, линза и наблюдатель находятся на одной линии. В случае отклонения взаимного расположения объектов от прямой, наблюдателю будет доступен только участок дуги.

Крест Эйнштейна, наблюдаемый в созвездии Пегаса, на самом деле представляет собой четыре изображения одного квазара с галактикой-линзой в центре. Для его визуального наблюдения необходим телескоп с полуметровым диаметром объектива. Сам квазар Q2237+030 располагается примерно в 8 миллиардах световых лет от Земли, а линзирующая галактика ZW 2237+030 – в 20 раз ближе: в 400 миллионах световых лет от нас. Изображений четыре, так как ядро галактики-линзы обладает так называемым квадрупольным распределением плотности. Гравитационные поля многих объектов в космосе не обладают сферической симметрией, поэтому в результате гравитационного линзирования может появиться несколько изображений одного объекта.

Сегодня мы наблюдаем гравитационные линзы с Земли и с космических обсерваторий на орбите. Мы не можем выбирать желаемый объект для наблюдения. И если бы мы хотели, например, рассмотреть с помощью гравитационной линзы окрестности какой-либо звезды, нам следовало бы отправить телескоп в определенную точку космического пространства, которая находилась бы на одной линии с интересующим нас объектом и достаточным по массе объектом, создающим гравитационную линзу.

Но почему бы и нет? Подходящий объект, который может создать гравитационную линзу, – это Солнце. Вспомним эксперимент, проведенный Артуром Эддингтоном. Траектории лучей света, проходящих мимо солнечного лимба, отклонились, а следовательно, они рано или поздно сойдутся. Минимальное расстояние, на котором это произойдет, равно примерно 550 астрономическим единицам от Солнца.

Сигнал от звезды в этой точке будет усилен многократно. Как считают ученые, если установить в этой точке телескоп, то вокруг Солнца можно будет увидеть яркое кольцо – кольцо Эйнштейна, так будет наблюдаться усиленный сигнал интересующей нас звезды. К слову, такой фокус есть и у нашей планеты, но, по понятным причинам, он находится гораздо дальше, на расстоянии в 13000 астрономических единиц от нее.

Еще в 1979 году физик Вон Эшлеман из Стэнфордского университета предложил создать космический аппарат, который можно было бы отправить в гравитационный фокус Солнца. Новую жизнь в эту идею вдохнул итальянский астроном Клаудио Макконе, предложивший в 1992 Европейскому космическому агентству миссию FOCAL (Fast Outgoing Cyclopean Astronomical Lens), предполагающую отправку космического аппарата в гравитационный фокус Солнца.

Макконе полагает, что это позволит получить нам уникальные данные об интересующих нас планетных системах, вплоть до получения подробных изображений поверхностей экзопланет. Как отмечает Макконе, использование звезд в качестве гравитационных линз является логичным следующим шагом для астрономов, который даст нам поистине неповторимые возможности. «Каждая цивилизация получает от Вселенной великий дар: объектив такой силы, который никакая ра¬зумная технология не могла бы повторить или превзойти. Этот объектив – звезда цивилизации. В нашем случае наше Солнце», – говорит Макконе.

Категория: Космос | Добавил: laf2304 (08.03.2020)
Просмотров: 230 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar
[ Категории раздела ]
Космос [285]
Природа [295]
Общество [298]
Технологии [284]
Загадки Вселенной [330]
Разное [245]

[ Поиск ]

[ Вход на сайт ]

[ Статистика ]

Онлайн всего: 2
Гостей: 2
Пользователей: 0

Copyright ARA © 2025
uCoz