गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग के रूप में जाना जाने वाला प्रभाव क्या है? यह कैसे काम करता है? कौन सी वस्तुएं इस प्रभाव का कारण बनने में सक्षम होंगी?
जवाबों:
गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग पर्यवेक्षक (हमारे), और प्रकाश की पृष्ठभूमि स्रोत के बीच बड़े पैमाने पर वस्तुओं द्वारा प्रकाश का झुकना है। यह आइंस्टीन के जनरल रिलेटिविटी के सिद्धांत का प्रत्यक्ष पूर्वानुमान है, और 29 मई, 1919 के प्रसिद्ध सौर निर्वासन के दौरान सर ऑथर एडिंगटन द्वारा परीक्षण और पुष्टि की गई थी , जहां एक तारे का स्पष्ट स्थान सूर्य के बहुत करीब एक अलग स्थान पर देखा गया था। - जीआर द्वारा सटीक स्थिति का सफलतापूर्वक अनुमान लगाया गया था।
कई परिस्थितियां हैं जो गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग को जन्म दे सकती हैं। ये शासन हैं:
मजबूत लंचिंग
मजबूत लेंसिंग गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग का सबसे नेत्रहीन आश्चर्यजनक रूप है, और जैसा कि इसके नाम से पता चलता है, इसके लिए एक बहुत बड़े पैमाने पर ऑब्जेक्ट की आवश्यकता होती है, और लेंस और स्रोत के बीच संरेखण का एक अच्छा सौदा है। गैलेक्सी क्लस्टर मजबूत गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग का सबसे आम कारण हैं। आंशिक आर्क्स, पूर्ण आर्क्स ( आइंस्टीन रिंग्स ), और कई छवियां सभी मजबूत गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग विशेषताएं हैं जिन्हें कोई भी देख सकता है। मजबूत गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग सुविधाओं का निर्माण करने वाली कुछ सबसे अधिक अध्ययन की गई वस्तुएं एबेल क्लस्टर हैं , जिनमें से सबसे प्रसिद्ध एबेल 1689 (नीचे की छवि) है।
आर्क्स और रिंग्स जैसी मजबूत लेंसिंग सुविधाएँ आमतौर पर विस्तारित ऑब्जेक्ट्स (जैसे बैकग्राउंड गैलेक्सीज़ जो क्लस्टर का हिस्सा नहीं होती हैं) के कारण होती हैं, और मल्टीपल-इमेज (ज्यादातर क्वाड-इमेज सिस्टम) आमतौर पर बैकग्राउंड क्वासर्स जैसी ऑब्जेक्ट होती हैं।
कमज़ोर पड़ाव
कमजोर गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग मजबूत लेंसिंग की तुलना में बहुत अधिक बार होती है। लेंस क्लस्टर (उनके बाहरी क्षेत्रों में), व्यक्तिगत आकाशगंगाएं या ब्रह्मांड में बड़े पैमाने पर संरचना भी हो सकते हैं। कमजोर लेंसिंग आंख से ध्यान देने योग्य प्रभाव नहीं है, बल्कि, यह सांख्यिकीय रूप से किया जाना है। पृष्ठभूमि आकाशगंगाओं के एक क्षेत्र की अण्डाकारता एक ग्रिड पर देखी जाती है, और कमजोर लेंस संकेत बनाने के लिए सांख्यिकीय रूप से एक साथ औसतन होती है। लेंसिंग के कारण इन पृष्ठभूमि आकाशगंगाओं की आकृति विकृतियाँ प्रतिशत पैमाने पर हैं। हालांकि, एक महत्वपूर्ण धारणा बनाई गई है, और यह है कि आकाशगंगाओं की आइसोफ़ेट्स (निरंतर प्रकाश की रेखाएं) अण्डाकार होती हैं, और उनकी झुकाव पूरी तरह से यादृच्छिक होते हैं। इसके साथ ही, कोई भी नेटउत्पन्न होने वाले स्पर्शोन्मुख कतरन गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग के कारण होता है। नीचे दी गई छवि में (ऊपरी बाएं से नीचे दाईं ओर), ऊपरी बाएँ फ़्रेम में गोलाकार आकाशगंगाओं का एक असूचीगत क्षेत्र दिखाई देता है, और इसके तत्काल दाईं ओर लेंसिंग का प्रभाव दिखाई देता है। नीचे दाईं ओर की छवि में आकार शोर (पृष्ठभूमि आकाशगंगाओं का एक 'यथार्थवादी' क्षेत्र) जोड़ा गया है, और इसके दाईं ओर फ़ील्ड लेंस है।
अंत में, उच्च क्रम आकार विरूपण प्रभाव, सबसे विशेष रूप से flexion , न केवल कतरनी करने के लिए, लेकिन फ्लेक्स के लिए विस्तारित आकाशगंगा स्रोतों का उत्पादन कर सकते हैं। यह वर्तमान में मापने के लिए एक कठिन बात है।
Microlensing
माइक्रोलेंसिंग लेंसिंग का एक शासन है जो मिल्की वे आकाशगंगा के पैमाने पर सबसे आम है। यह तब हो सकता है जब पृष्ठभूमि सितारे अग्रभूमि सितारों के पीछे से गुजरते हैं। बैकग्राउंड स्टार की कई छवियों का निर्माण करने के लिए माइक्रोलेंसिंग वास्तव में काफी मजबूत है, लेकिन चूंकि छवि अलगाव इतने छोटे हैं (माइक्रो-आर्सेकंड पैमाने - इसलिए नाम), हम क्या निरीक्षण करते हैं (चूंकि माइक्रो-आर्सेकंड के कोणीय संकल्प को प्राप्त करना मुश्किल है ) फ्लक्स में एक परिवर्तन होता है क्योंकि वस्तु मध्यवर्ती बड़े पैमाने पर ऑब्जेक्ट के साथ संरेखण में और बाहर निकलती है। दिलचस्प है, वास्तव में माइक्रोलेंसिंग तारकीय लेंसिंग सिस्टम के आसपास के ग्रहों का पता लगाने में उपयोगी साबित हुआ है।
गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग वह प्रभाव है जो बड़ी मात्रा में गुरुत्वाकर्षण प्रकाश के मार्ग पर होता है। यहाँ प्रभाव का एक उदाहरण है:
एनीमेशन एक आकाशगंगा (नकली) के सामने से गुजरने वाले एक ब्लैक होल को दर्शाता है। सिद्धांत रूप में, सतह के घनत्व के साथ कोई भी वस्तु जो कि महत्वपूर्ण सतह द्रव्यमान घनत्व से अधिक है, इस तरह के प्रभाव का उत्पादन करने में सक्षम होगी।
क्या हो रहा है कि प्रकाश स्पेसटाइम फैब्रिक के साथ एक सीधी रेखा में चला जाता है। जब कपड़े में बहुत भारी वस्तु होती है, तो यह कपड़े को मोड़ देता है - चूंकि प्रकाश कपड़े पर सीधी रेखा का अनुसरण करता है , इसलिए रेखा भी मुड़ी हुई है। इसका मतलब है कि प्रकाश एक सीधी रेखा में नहीं जाता है, और इस तरह एक लेंसिंग प्रभाव होता है।
इस NASA ट्यूटोरियल के अनुसार , गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग तब होती है जब किसी दूर की वस्तु से उत्सर्जित प्रकाश किसी बड़ी वस्तु के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र, जैसे कि एक आकाशगंगा, जो हमारे और दूर की वस्तु के बीच में होता है, से झुक जाएगा।
इस आशय का सारांश एक आरेख नीचे है:
स्रोत: "एक असामान्य गुरुत्वाकर्षण लेंस की खोज" (कौरबिन एट अल।)
एक तारा हमारे दृष्टिकोण से दूसरे के सामने से गुजरता है। केवल दूर के तारे से प्रकाश को अवरुद्ध करने के बजाय, दूर के तारे से प्रकाश जो पहले एक तरफ, दूसरी तरफ, ऊपर, नीचे, - वास्तव में अन्य तारे के चारों ओर निर्देशित था - अब गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव से मुड़ा हुआ है फोटोन पर पास के स्टार से। परिणामस्वरूप, पहले की तुलना में अधिक फोटॉन हमारे रास्ते का अंत कर रहे हैं।
किन वस्तुओं के कारण यह प्रभाव पड़ेगा? किसी तारे के सामने से गुजरने वाली भारी वस्तु।