Эйнштейний загалмай: энэ юу вэ?

Агуулгын хүснэгт:

Эйнштейний загалмай: энэ юу вэ?
Эйнштейний загалмай: энэ юу вэ?
Anonim

Шөнийн тэнгэр олон одтой хүнийг удаан хугацаанд татаж, бишрүүлдэг. Сонирхогчдын дурангаар та илүү олон төрлийн сансрын биетүүдийг харж болно - бөөгнөрөл, бөмбөрцөг ба тархай бутархай, мананцар болон ойролцоох галактикууд. Гэхдээ одон орон судлалын хүчирхэг багаж л илрүүлж чадах маш гайхалтай, сонирхолтой үзэгдлүүд байдаг. Орчлон ертөнцийн ийм эрдэнэсийн дунд таталцлын линзжилтийн үйл явдлууд байдаг бөгөөд тэдгээрийн дунд Эйнштейний загалмай гэж нэрлэгддэг. Энэ юу вэ, бид энэ нийтлэлээс олж мэдэх болно.

Сансрын линз

Таталцлын линз нь ажиглагч болон алс холын гэрлийн эх үүсвэр болох квазар, өөр галактик эсвэл тод гэрлийн хооронд санамсаргүйгээр баригдсан үлэмж масстай (жишээлбэл, том галактик) объектын хүчтэй таталцлын талбараар үүсдэг. супернова.

Эйнштейний таталцлын онол таталцлын талбарыг орон зай-цаг хугацааны тасралтгүй байдлын хэв гажилт гэж үздэг. Үүний дагуу гэрлийн туяа хамгийн богино хугацааны интервалаар тархдаг шугамууд (геодезийн шугамууд) мөн адил байна.нугалж байна. Үүний үр дүнд ажиглагч гэрлийн эх үүсвэрийн дүрсийг тодорхой байдлаар гажуудуулж байгааг хардаг.

Квазарын таталцлын линзний схем
Квазарын таталцлын линзний схем

"Эйнштейний загалмай" гэж юу вэ?

Гажилтын шинж чанар нь таталцлын линзийн тохиргоо болон эх үүсвэр болон ажиглагчийг холбосон харааны шугамтай харьцуулахад түүний байрлалаас хамаарна. Хэрэв линз нь фокусын шугам дээр хатуу тэгш хэмтэй байвал гажигтай дүрс нь цагираг хэлбэртэй болж хувирдаг бол тэгш хэмийн төв нь шугамтай харьцуулахад шилжсэн бол ийм Эйнштейний цагиргийг нум болгон хувааж болно.

Хангалттай хүчтэй шилжилтийн үед гэрлийн тусах зай мэдэгдэхүйц ялгаатай үед линз нь олон цэгэн дүрс үүсгэдэг. Харьцангуйн ерөнхий онолын зохиогчийн нэрэмжит Эйнштейний загалмай, түүний хүрээнд ийм төрлийн үзэгдлүүдийг урьдчилан таамаглаж байсныг линзтэй эх сурвалжийн дөрвөлжин зураг гэж нэрлэдэг.

Дөрвөн нүүртэй квазар

Хамгийн "фотоген" дөрвөн биетийн нэг бол Пегас одны ордонд хамаарах QSO 2237+0305 квазар юм. Энэ нь маш хол байна: энэ квазараас ялгарах гэрэл нь газар дээр суурилсан болон сансрын дуран дурануудын камерын линзэнд тусахаас өмнө 8 тэрбум гаруй жил явсан. Эйнштейний загалмайтай холбоотойгоор энэ нэр нь албан бус боловч том үсгээр бичигдсэн байдаг гэдгийг санах хэрэгтэй.

Линзтэй Квасар Эйнштейний загалмай
Линзтэй Квасар Эйнштейний загалмай

Зургийн дээд талд Эйнштейний загалмай байна. Төв цэг нь линзний галактикийн цөм юм. Зургийг сансараас авсанХаббл телескоп.

Линзний үүрэг гүйцэтгэдэг ZW 2237+030 галактик нь квазараас 20 дахин ойр байдаг. Сонирхолтой нь, бие даасан одод, магадгүй оддын бөөгнөрөл эсвэл түүний найрлага дахь их хэмжээний хий, тоосны үүлний нэмэлт линзний эффектийн улмаас дөрвөн бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн тод байдал аажмаар өөрчлөгдөж, жигд бус өөрчлөгддөг.

Төрөл бүрийн хэлбэр

Магадгүй үзэсгэлэнтэй нь хөндлөн линзтэй HE 0435-1223 квазар нь QSO 2237+0305-тай бараг ижил зайтай юм. Таталцлын линз нь бүрэн санамсаргүй нөхцөл байдлын улмаас энд ийм байр суурь эзэлдэг тул квазарын бүх дөрвөн зураг бараг жигд байрладаг бөгөөд бараг тогтмол загалмай үүсгэдэг. Энэхүү ер бусын гайхалтай объект нь Эриданы одны ордонд байрладаг.

Эйнштейний загалмайн гайхалтай зураг
Эйнштейний загалмайн гайхалтай зураг

Эцэст нь онцгой үйл явдал. Одон орон судлаачид хүчирхэг линз буюу урд хэсэгт байрлах асар том бөөгнөрөл дэх галактик нь квазар биш, харин суперновагийн дэлбэрэлтийг хэрхэн томруулж байгааг гэрэл зурагт буулгах азтай байв. Энэ үйл явдлын онцлог нь супернова нь квазараас ялгаатай нь богино хугацааны үзэгдэл юм. Refsdal супернова гэж нэрлэгддэг дэлбэрэлт 9 тэрбум жилийн өмнө алс холын галактикт болсон.

Хэсэг хугацааны дараа эртний оддын дэлбэрэлтийг бэхжүүлж, үржүүлсэн Эйнштейний загалмай руу арай хол зайд линзний бүтцийн онцлогоос болж хоцрогдсон, дашрамд хэлэхэд, өөр нэг тав дахь зураг нэмэгдсэн байна.урьдчилан.

Доорх зурган дээр та супернова Refsdal-ийн "хөрөг"-ийг таталцлын хүчээр үржүүлсэн зургийг харж болно.

Эйнштейний загалмайн супернова Refsdal
Эйнштейний загалмайн супернова Refsdal

Үзэгдэлийн шинжлэх ухааны ач холбогдол

Мэдээж Эйнштейний загалмай гэх мэт үзэгдэл зөвхөн гоо зүйн үүрэг гүйцэтгэдэггүй. Ийм төрлийн объект байгаа нь харьцангуйн ерөнхий онолын зайлшгүй үр дагавар бөгөөд тэдгээрийг шууд ажиглах нь түүний хүчин төгөлдөр байдлын хамгийн тод баталгааны нэг юм.

Таталцлын линзний бусад нөлөөллийн зэрэгцээ тэдгээр нь эрдэмтдийн анхаарлыг татдаг. Эйнштейний загалмай болон цагираг нь линз байхгүй үед харагдахгүй тийм алс холын гэрлийн эх үүсвэрийг төдийгүй линзний бүтэц, тухайлбал, галактикийн бөөгнөрөл дэх харанхуй материйн тархалтыг судлах боломжийг олгодог.

Квазаруудын (загалмайн хэлбэрийг оруулаад) жигд бус давхарласан линзтэй зургийг судлах нь Хаббл тогтмол гэх мэт сансар судлалын бусад чухал параметрүүдийг боловсронгуй болгоход тусална. Эдгээр жигд бус хэлбэртэй Эйнштейний цагираг, загалмай нь өөр өөр цаг үед өөр өөр зайг туулсан туяанаас үүсдэг. Тиймээс тэдгээрийн геометрийг гэрэлтүүлгийн хэлбэлзэлтэй харьцуулах нь Хаббл тогтмолыг, улмаар Орчлон ертөнцийн динамикийг тодорхойлоход маш нарийвчлалтай болох боломжийг олгодог.

Нэг үгээр хэлбэл таталцлын линзээр бүтээгдсэн гайхалтай үзэгдлүүд нь хүний нүдийг баясгаад зогсохгүй орчин үеийн сансар судлалын шинжлэх ухаанд чухал үүрэг гүйцэтгэж байна.

Зөвлөмж болгож буй: