Qravitasiya linzaları peykdən gələn şüaları əyərək izləyiciyə və müşahidəçiyə doğru ötürə bilən uzaq işıq mənbəyi arasında maddənin paylanmasıdır (məsələn, qalaktikalar toplusu). Bu təsir qravitasiya linzalanması kimi tanınır və əyilmə miqdarı Albert Eynşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsində verdiyi proqnozlardan biridir. Klassik fizika işığın əyilməsindən də danışır, lakin bu, ümumi nisbilik nəzəriyyəsinin danışdıqlarının yalnız yarısıdır.
Yaradıcı
Eynşteyn 1912-ci ildə bu mövzuda dərc edilməmiş hesablamalar aparsa da, Orest Chwolson (1924) və František Link (1936) ümumiyyətlə qravitasiya lensinin təsirini ifadə edən ilk şəxslər hesab edilir. Bununla belə, o, hələ də daha çox 1936-cı ildə məqalə dərc etdirən Eynşteynlə əlaqələndirilir.
Nəzəriyyənin təsdiqi
Fritz Zwicky 1937-ci ildə bu effektin qalaktika klasterlərinin qravitasiya lensi kimi fəaliyyət göstərməsinə imkan verə biləcəyini təklif etdi. Yalnız 1979-cu ildə bu hadisə Twin QSO SBS 0957 + 561 kvazarının müşahidəsi ilə təsdiqləndi.
Təsvir
Optik lensdən fərqli olaraq, qravitasiya linzaları mərkəzinə ən yaxın keçən işığın maksimum əyilməsini yaradır. Və daha da uzanan birinin minimumu. Buna görə də, qravitasiya lensinin tək bir fokus nöqtəsi yoxdur, lakin xətti var. İşığın əyilməsi kontekstində bu termini ilk dəfə O. J. Loja. O qeyd edib ki, "Ulduzun fokus uzunluğu olmadığı üçün günəşin qravitasiya obyektivinin bu şəkildə hərəkət etdiyini söyləmək qəbuledilməzdir"
Mənbə, kütləvi cisim və müşahidəçi düz xətt üzərində yerləşirsə, mənbə işığı maddənin ətrafında halqa kimi görünəcək. Hər hansı bir ofset varsa, bunun əvəzinə yalnız seqment görünə bilər. Bu cazibə obyektivi ilk dəfə 1924-cü ildə Sankt-Peterburqda fizik Orest Xvolson tərəfindən xatırlanmış və 1936-cı ildə Albert Eynşteyn tərəfindən kəmiyyətcə işlənmişdir. Ədəbiyyatda ümumiyyətlə Albert halqaları adlanır, çünki birincisi axın və ya təsvir radiusuna aid deyildi.
Əksər hallarda linza kütləsi mürəkkəb olduqda (məsələn, qalaktikalar qrupu və ya klaster) və məkan-zamanın sferik təhrifinə səbəb olmadıqda, mənbə oxşar olacaqlens ətrafında səpələnmiş qismən qövslər. Müşahidəçi daha sonra eyni obyektin bir neçə ölçüsünü dəyişən şəkillərini görə bilər. Onların sayı və forması nisbi mövqedən, həmçinin qravitasiya linzalarının simulyasiyasından asılıdır.
Üç dərs
1. Güclü linza.
Eynşteyn halqalarının, qövslərin və çoxsaylı təsvirlərin əmələ gəlməsi kimi asanlıqla görünən təhriflərin olduğu yerlərdə.
2. Zəif linza.
Arxa fon mənbələrindəki dəyişikliyin daha kiçik olduğu və yalnız bir neçə faiz ardıcıl məlumat tapmaq üçün çoxlu sayda obyektin statistik təhlili ilə aşkarlana bildiyi yerlərdə. Obyektiv statistik olaraq fon materiallarının üstünlük verilən uzanmasının mərkəzə doğru istiqamətə necə perpendikulyar olduğunu göstərir. Çoxlu sayda uzaq qalaktikaların formasını və oriyentasiyasını ölçməklə, istənilən bölgədə linzalanma sahəsinin dəyişməsini ölçmək üçün onların yerləri orta hesabla götürülə bilər. Bu, öz növbəsində, kütləvi paylanmanın yenidən qurulması üçün istifadə edilə bilər: xüsusən, qaranlıq maddənin fon ayrılması yenidən qurula bilər. Qalaktikalar təbiətcə elliptik olduğundan və zəif qravitasiya linzalanma siqnalı kiçik olduğundan, bu tədqiqatlarda çox sayda qalaktikadan istifadə edilməlidir. Zəif linza məlumatları bir sıra mühüm qərəzli mənbələrdən ehtiyatla qaçmalıdır: daxili forma, kameranın nöqtə yayma funksiyasının təhrifə meyli və atmosfer görmə qabiliyyətinin şəkilləri dəyişmək qabiliyyəti.
Bunların nəticələriLambda-CDM modelini daha yaxşı başa düşmək və təkmilləşdirmək və digər müşahidələrin ardıcıllığını yoxlamaq üçün kosmosda qravitasiya linzalarını qiymətləndirmək üçün tədqiqatlar vacibdir. Onlar həmçinin qaranlıq enerji ilə bağlı vacib gələcək məhdudiyyəti təmin edə bilər.
3. Mikrolinza.
Formada heç bir təhrifin görünmədiyi, lakin fon obyektindən alınan işığın miqdarının zamanla dəyişdiyi yerlərdə. Lensləmə obyekti Süd Yolunda olan ulduzlar ola bilər, fonun mənbəyi isə uzaq qalaktikadakı toplar və ya başqa halda daha da uzaq kvazardır. Effekt kiçikdir, belə ki, hətta Günəşinkindən 100 milyard dəfə çox olan bir qalaktika belə bir-birindən yalnız bir neçə qövs saniyəsi ilə ayrılmış çoxsaylı təsvirlər yarada bilər. Qalaktik klasterlər dəqiqələrin ayrılmasını yarada bilər. Hər iki halda, mənbələr kifayət qədər uzaqdır, kainatımızdan yüzlərlə meqaparsek məsafədədir.
Vaxt gecikmələri
Qravitasiya linzaları təkcə görünən işığa deyil, bütün növ elektromaqnit şüalanmasına bərabər təsir göstərir. Zəif təsirlər həm kosmik mikrodalğalı fon, həm də qalaktika tədqiqatları üçün öyrənilir. Güclü linzalar radio və rentgen rejimlərində də müşahidə edildi. Əgər belə bir obyekt bir neçə şəkil yaradırsa, iki yol arasında nisbi vaxt gecikməsi olacaq. Yəni bir obyektivdə təsvir digərinə nisbətən daha tez müşahidə olunacaq.
Üç növ obyekt
1. Ulduzlar, qalıqlar, qəhvəyi cırtdanlar vəplanetlər.
Süd Yolunda bir cisim Yer və uzaq bir ulduz arasından keçəndə fon işığını fokuslayacaq və gücləndirəcək. Bu tip bir neçə hadisə Süd Yolu yaxınlığındakı kiçik kainat olan Böyük Magellan Buludunda müşahidə edilmişdir.
2. Qalaktikalar.
Kütləvi planetlər həm də qravitasiya linzaları kimi çıxış edə bilər. Kainatın arxasındakı mənbədən gələn işıq əyilir və şəkillər yaratmaq üçün fokuslanır.
3. Qalaktika qrupları.
Kütləvi bir obyekt onun arxasında yatan uzaq obyektin təsvirlərini yarada bilər, adətən uzanmış qövslər şəklində - Eynşteyn halqasının sektoru. Çoxluq qravitasiya linzaları çox uzaqda və ya görünməyəcək qədər zəif olan işıqlandırıcıları müşahidə etməyə imkan verir. Uzaq məsafələrə baxmaq keçmişə baxmaq demək olduğundan, bəşəriyyət ilkin kainat haqqında məlumat əldə edə bilər.
Günəş cazibə linzaları
Albert Eynşteyn 1936-cı ildə əsas ulduzun kənarları ilə eyni istiqamətdə olan işıq şüalarının təqribən 542 AB-də bir fokusla birləşəcəyini proqnozlaşdırmışdı. Beləliklə, Günəşdən uzaqda (və ya daha çox) bir zond onu əks tərəfdəki uzaq obyektləri böyütmək üçün cazibə obyektivi kimi istifadə edə bilər. Fərqli hədəfləri seçmək üçün lazım olduqda zondun yeri dəyişdirilə bilər.
Drake Probu
Bu məsafə minilliklərə baxmayaraq, Voyager 1 kimi kosmik zond avadanlığının inkişafı və imkanlarından və məlum planetlərdən çox uzaqdır. Sedna yüksək elliptik orbitində daha da irəliləyəcək. 21 sm hidrogen xəttindəki mikrodalğalar kimi bu obyektiv vasitəsilə potensial olaraq siqnalları aşkar etmək üçün yüksək qazanc, Frank Drake-i SETI-nin ilk günlərində bir zondun o qədər uzağa göndərilə biləcəyini fərzləməsinə səbəb oldu. Çoxməqsədli SETISAIL və daha sonra FOCAL 1993-cü ildə ESA tərəfindən təklif edilmişdir.
Lakin gözlənildiyi kimi, bu çətin işdir. Zond 542 AB-dən keçərsə, obyektin böyütmə imkanları daha uzun məsafələrdə işləməyə davam edəcək, çünki daha böyük məsafələrdə fokuslanan şüalar günəş tacının təhrifindən daha uzaqlara doğru hərəkət edir. Bu konsepsiyanın tənqidi müdaxilə, missiyanın fokus müstəvisinin dizaynını çətinləşdirəcək yüksək hədəf böyütmə və linzanın öz sferik aberasiyasının təhlili kimi məsələləri müzakirə edən Landis tərəfindən verilmişdir.
