Гравитацион линза

Гравитацион линза — үз гравитацион кыры белән электромагнит нурланышының юнәлешен кәкрәйтүче массив җисем (планета, йолдыз) яки җисемнәр системасы (галактика, галактикалар тупланмасы, кара матдә тупланмасы). Гадәти линза кебек яктылык нурын кәкрәйтә.

Массив объект тирәсендә ерактагы чыганакның яктылыгы тайпылуы. Әфлисун төсле уклар фон-объектының гадәти урнашуын күрсәтәләр, ә ак уклар чыганакның чын урнашуын күрсәтәләр.

Гаять зур эллиптик галактика (z=0,45) кәрлә галактиканы (z=2,38) линзалый. Һаббл телескобы төшергән "галәми дага"

Гадәттә гравитацион линзалар фон объектының сурәтен бик нык үзгәртәләр һәм үзләре галактика яки галактикалар тупланмасы булалар.

Компактлырак объектлар, мәсәлән, йолдызлар да яктылык нурларын тайпылдыралар, ләкин бик кечкенә почмакка һәм бу тайпылу күзәтелеп булмый. Шул очракта линзаның Җир һәм фон объекты арасында узуы вакытында объект-линзаның яктылыгы арта. Әгәр объект-линза бик яп-якты булса, шул үзгәрешне күреп булмый. Әгәр объект-линза бик якты булмаса яки бөтенләй күренмәс булса, шушы кыска вакытлы кабыну күзәтелеп була. Бу вакыйга микролинзалау (русча микролинзирование, инглизчә microlensing) дип атала.

Микролинзалау бернинди бүтән ысул ярдәмендә күзәтелеп булмый торган массив объектларны табырга булыша.

Микролинзалау тикшеренүләрдә каустикалар (бер ноктада очрашмаучы нурлар) ярдәмендә объект-линза һәм чыганак хакында мәгълүмат алырга мөмкин. Микролинзалауның күпчелек вакыйгалары ике сферик җисем булуын күрсәтәләр, ләкин бөтен очракларның 2-3%да яктылыкның катлаулы сызыгы күзәтелә, чөнки линза үзе катлаулы тигез булмаган формага ия, мәсәлән, ике яки өч караңгырак массив җисемнән тора. Бу ысул компактлы кара объектларны тикшерүдә кулланыла.

Теория

Гравитацион линзаның тигезләмәсе

Эйнштейн тәресе — ерактагы квазарның 4 сурәте якындагы галактиканы урап ала, бу галактика - гравитацион линза була

Гравитацион линзаны урнашуга бәйле сыну коэффициенты белән гадәти линза буларак карап була. Шул очракта барлык төрләр өчен гомуми тигезләмә болай языла:

$\eta ={\frac {D_{s}}{D_{d}}}\xi -D_{ds}{\hat {\alpha }}(\xi )$

биредә η — чыганакның координатасы,

ξ — линзаның үзәгеннән сыну ноктасына кадәр аралык

D_d — күзәтүчедән чыганакка һәм линзага кадәр аралык

D_ds — линза һәм чыганак арасындагы аралык

α — тайпылу почмагы:

$\alpha ={\frac {4G}{c}}\int _{R^{2}}{\frac {(\xi _{i}-\xi ')\Sigma (\xi )}{|\xi _{i}-\xi '|^{2}}}$

биредә Σ — өслекнең тыгызлыгы.

Әгәр линзаның яссылыгында сыйфатлы аралык өчен ξ₀ куйсак, ә η₀=ξ₀D_s/D_l , x=ξ/ξ₀ һәм y=η/η₀ кертсәк, тигезләмә болай күренә:

$y=x-\bigtriangledown \psi (x)=\bigtriangledown \left({\frac {1}{2}}x^{2}-\psi (x)\right)$

Шуннан Ферма потенциалын кертергә була:

$\phi (x,y)={\frac {(x-y)^{2}}{2}}-\psi (x)$,

шуңа күрә:

$\bigtriangledown \phi (x,y)=0$

Вакытлы тоткарлану да Ферма потенциалы буенча язылып була:

$T(x,y)={\frac {1}{c}}\xi _{0}^{2}{\frac {D_{s}}{D_{l}D_{ls}}}(1+z_{l})|\phi (x_{i},y)-\phi (x_{j},y)|$

Әдәбият

• Захаров А. Ф. Гравитационные линзы и микролинзы. — М.: Янус-К, 1997. — ISBN 5-88929-037-1.
• ЧЕРЕПАЩУК А. М. Гравитационное микролинзирование и проблема скрытой массы.
• Чернин А. Д. Космические иллюзии и миражи // Квант. — 1988. — № 7. — С. 15—22.
• Научная сеть. Гравитационные линзы.
• ЧЕРЕПАЩУК А. М. Гравитационное микролинзирование и проблема скрытой массы. 2007 елның 30 сентябрь көнендә архивланган.
• Формализм гравитационного линзирования. 2014 елның 3 сентябрь көнендә архивланган.