Lenzi ya uvutano ni mgawanyo wa mata (kwa mfano, kundi la galaksi) kati ya chanzo cha mbali cha mwanga, ambacho kinaweza kupinda mng'ao kutoka kwa setilaiti, kupita kuelekea mtazamaji, na mwangalizi. Athari hii inajulikana kama lenzi ya mvuto, na kiasi cha kupinda ni mojawapo ya utabiri wa Albert Einstein katika uhusiano wa jumla. Fizikia ya kawaida pia inazungumza kuhusu kupinda kwa mwanga, lakini hiyo ni nusu tu ya kile ambacho uhusiano wa jumla huzungumza.
Muumba
Ingawa Einstein alifanya hesabu ambazo hazijachapishwa kuhusu mada hii mnamo 1912, Orest Chwolson (1924) na František Link (1936) kwa ujumla wanachukuliwa kuwa wa kwanza kueleza athari ya lenzi ya uvutano. Walakini, bado anahusishwa zaidi na Einstein, ambaye alichapisha karatasi mnamo 1936.
Uthibitisho wa nadharia
Fritz Zwicky alipendekeza mwaka wa 1937 kuwa athari hii inaweza kuruhusu makundi ya galaksi kufanya kazi kama lenzi ya uvutano. Mnamo 1979 tu, jambo hili lilithibitishwa na uchunguzi wa quasar Twin QSO SBS 0957 + 561.
Maelezo
Tofauti na lenzi ya macho, lenzi ya uvutano hutoa mchepuko wa juu zaidi wa mwanga ambao hupita karibu na katikati yake. Na kiwango cha chini cha moja kinachoendelea zaidi. Kwa hiyo, lenzi ya mvuto haina sehemu moja ya kuzingatia, lakini ina mstari. Neno hili katika muktadha wa mchepuko wa nuru lilitumiwa kwanza na O. J. Nyumba ya kulala wageni. Alibainisha kuwa "haikubaliki kusema kwamba lenzi ya uvutano ya jua hufanya hivyo, kwa kuwa nyota haina urefu wa kuzingatia."
Ikiwa chanzo, kitu kikubwa, na mwangalizi ziko katika mstari ulionyooka, mwanga wa chanzo utaonekana kama pete inayozunguka maada. Ikiwa kuna urekebishaji wowote, ni sehemu pekee ndiyo inaweza kuonekana badala yake. Lenzi hii ya mvuto ilitajwa kwa mara ya kwanza mnamo 1924 huko St. Kwa ujumla inajulikana katika fasihi kama Albert rings, kama ya kwanza haikuhusika na mtiririko au radius ya picha.
Mara nyingi, wakati uzito wa lenzi ni changamano (kama vile kundi la galaksi au nguzo) na hausababishi upotoshaji wa duara wa muda wa anga, chanzo kitafanana.safu za sehemu zilizotawanyika karibu na lenzi. Mtazamaji basi anaweza kuona picha nyingi zilizobadilishwa ukubwa wa kitu kimoja. Idadi na umbo lao hutegemea nafasi inayolingana, na vile vile uigaji wa lenzi za mvuto.
Madarasa matatu
1. Uwekaji lenzi thabiti.
Ambapo kuna upotoshaji unaoonekana kwa urahisi, kama vile uundaji wa pete za Einstein, arcs na picha nyingi.
2. Lenzi dhaifu.
Ambapo mabadiliko katika vyanzo vya usuli ni ndogo zaidi na yanaweza kutambuliwa tu kwa uchanganuzi wa takwimu wa idadi kubwa ya vitu ili kupata data shirikishi ya asilimia chache pekee. Lenzi inaonyesha kitakwimu jinsi kunyoosha kunakopendekezwa kwa nyenzo za usuli kunavyolingana na mwelekeo kuelekea katikati. Kwa kupima umbo na mwelekeo wa idadi kubwa ya galaksi za mbali, maeneo yao yanaweza kukadiriwa ili kupima mabadiliko ya uwanja wa lensi katika eneo lolote. Hii, kwa upande wake, inaweza kutumika kuunda tena usambazaji wa wingi: haswa, utengano wa usuli wa jambo la giza unaweza kujengwa upya. Kwa kuwa galaksi zina umbo la duara kiasi na ishara dhaifu ya lenzi ya mvuto ni ndogo, idadi kubwa sana ya galaksi lazima itumike katika masomo haya. Data dhaifu ya lenzi lazima iepuke kwa uangalifu idadi ya vyanzo muhimu vya upendeleo: umbo la ndani, mwelekeo wa utendakazi wa uenezaji wa nukta ya kamera kupotosha, na uwezo wa mwonekano wa angahewa kubadilisha picha.
Matokeo ya hayatafiti ni muhimu kwa kutathmini lenzi za mvuto angani ili kuelewa na kuboresha zaidi kielelezo cha Lambda-CDM na kutoa ukaguzi wa uthabiti kwenye uchunguzi mwingine. Huenda pia zikatoa kikwazo muhimu cha siku zijazo kwa nishati ya giza.
3. Kuongeza kasi kwa kiwango kidogo.
Ambapo hakuna upotoshaji unaoonekana katika umbo, lakini kiasi cha mwanga kilichopokelewa kutoka kwa kitu cha usuli hubadilika kadiri muda unavyopita. Kitu cha lensi kinaweza kuwa nyota kwenye Milky Way, na chanzo cha nyuma ni mipira kwenye gala ya mbali au, katika hali nyingine, quasar ya mbali zaidi. Athari ni ndogo, hivyo kwamba hata gala yenye uzito mkubwa zaidi ya mara bilioni 100 ya Jua inaweza kutoa picha nyingi zilizotenganishwa na sekunde chache tu. Vikundi vya galactic vinaweza kutoa mgawanyiko wa dakika. Katika visa vyote viwili, vyanzo viko mbali sana, mamia mengi ya megaparseki kutoka kwa ulimwengu wetu.
Kuchelewa kwa wakati
Lenzi za mvuto hufanya kazi kwa usawa kwenye aina zote za mionzi ya sumakuumeme, si tu mwanga unaoonekana. Athari hafifu huchunguzwa kwa usuli wa microwave na kwa masomo ya galactic. Lenses kali pia zilizingatiwa katika njia za redio na X-ray. Ikiwa kitu kama hicho kitatoa picha nyingi, kutakuwa na kucheleweshwa kwa wakati kati ya njia hizo mbili. Hiyo ni, kwenye lenzi moja, maelezo yatazingatiwa mapema kuliko nyingine.
Aina tatu za vitu
1. Nyota, mabaki, vijeba kahawia nasayari.
Wakati kitu katika Milky Way kinapopita kati ya Dunia na nyota ya mbali, italenga na kuongeza mwanga wa usuli. Matukio kadhaa ya aina hii yameonekana katika Wingu Kubwa la Magellanic, ulimwengu mdogo karibu na Milky Way.
2. Makundi ya nyota.
Sayari kubwa pia zinaweza kufanya kazi kama lenzi za uvutano. Mwangaza kutoka chanzo nyuma ya ulimwengu umepinda na kulenga kuunda picha.
3. Vikundi vya Galaxy.
Kitu kikubwa kinaweza kuunda picha za kitu kilicho mbali kilicho nyuma yake, kwa kawaida katika umbo la tao zilizonyoshwa - sehemu ya pete ya Einstein. Lenzi za mvuto wa nguzo hufanya iwezekane kutazama miale iliyo mbali sana au iliyofifia sana kuonekana. Na kwa kuwa kutazama masafa marefu kunamaanisha kutazama zamani, ubinadamu unaweza kupata taarifa kuhusu ulimwengu wa awali.
Lenzi ya mvuto wa jua
Albert Einstein alitabiri mwaka wa 1936 kwamba miale ya mwanga katika mwelekeo sawa na kingo za nyota kuu ingeungana na kuangazia takriban 542 AU. Kwa hivyo uchunguzi ulio mbali (au zaidi) na Jua unaweza kuutumia kama lenzi ya uvutano ili kukuza vitu vilivyo mbali upande wa pili. Eneo la uchunguzi linaweza kubadilishwa inavyohitajika ili kuchagua shabaha tofauti.
Drake Probe
Umbali huu ni zaidi ya maendeleo na uwezo wa vifaa vya uchunguzi wa anga kama vile Voyager 1, na zaidi ya sayari zinazojulikana, ingawa kwa mileniaSedna itasonga zaidi katika obiti yake yenye umbo la duaradufu. Faida kubwa ya uwezekano wa kutambua mawimbi kupitia lenzi hii, kama vile microwaves kwenye laini ya hidrojeni ya sentimita 21, ilisababisha Frank Drake kukisia katika siku za mwanzo za SETI kwamba uchunguzi unaweza kutumwa hadi sasa. Multipurpose SETISAIL na baadaye FOCAL zilipendekezwa na ESA mwaka wa 1993.
Lakini kama ilivyotarajiwa, hii ni kazi ngumu. Ikiwa uchunguzi utapita 542 AU, uwezo wa ukuzaji wa lengo utaendelea kufanya kazi kwa umbali mrefu, kwani miale inayoangaziwa katika umbali mkubwa husafiri mbali zaidi na upotoshaji wa mwamba wa jua. Uhakiki wa dhana hii ulitolewa na Landis, ambaye alijadili masuala kama vile kuingiliwa, ukuzaji wa shabaha ya juu ambayo ingefanya iwe vigumu kuunda ndege ya msingi ya misheni, na uchanganuzi wa mgawanyiko wa duara wa lenzi yenyewe.
