Anga la usiku kwa muda mrefu limevutia na kumvutia mtu kwa nyota nyingi. Darubini ya amateur inaweza kuona aina kubwa zaidi ya vitu vya nafasi ya kina - wingi wa makundi, spherical na kutawanyika, nebulae na galaxi karibu. Lakini kuna matukio ya kustaajabisha na ya kuvutia sana ambayo vyombo vyenye nguvu tu vya angani vinaweza kugundua. Miongoni mwa hazina hizo za ulimwengu ni matukio ya lensi ya mvuto, na miongoni mwao ni ile inayoitwa misalaba ya Einstein. Ni nini, tutajua katika makala haya.
Lenzi za anga
Lenzi ya uvutano huundwa na uga wenye nguvu wa uvutano wa kitu chenye uzito mkubwa (kwa mfano, galaksi kubwa), iliyonaswa kwa bahati mbaya kati ya mwangalizi na chanzo cha mbali cha mwanga - quasar, galaksi nyingine au mwangaza. supernova.
Nadharia ya Einstein ya mvuto inazingatia nyuga za uvutano kama kasoro za mwendelezo wa muda wa nafasi. Ipasavyo, mistari ambayo mionzi ya mwanga huenea katika vipindi vifupi vya wakati (mistari ya geodesic) pia.wameinama. Kwa hivyo, mtazamaji huona taswira ya chanzo cha mwanga ikiwa imepotoshwa kwa njia fulani.
"Msalaba wa Einstein" ni nini?
Hali ya upotoshaji inategemea usanidi wa lenzi ya uvutano na nafasi yake kuhusiana na mstari wa macho unaounganisha chanzo na mwangalizi. Ikiwa lenzi ina ulinganifu madhubuti kwenye mstari wa kuzingatia, picha iliyoharibika inageuka kuwa ya umbo la pete, ikiwa katikati ya ulinganifu imehamishwa kulingana na mstari, basi pete kama hiyo ya Einstein inaweza kugawanywa katika arcs.
Kwa mabadiliko ya nguvu ya kutosha, umbali unaofunikwa na mwanga unapotofautiana sana, lenzi huunda picha nyingi za nukta. Msalaba wa Einstein, kwa heshima ya mwandishi wa nadharia ya jumla ya uhusiano, ndani ya mfumo ambao matukio ya aina hii yalitabiriwa, inaitwa picha ya mara nne ya chanzo cha lensed.
Quasar katika nyuso nne
Mojawapo ya vitu vyenye "fotojeniki" zaidi katika sehemu nne ni quasar QSO 2237+0305 mali ya kundinyota Pegasus. Iko mbali sana: nuru iliyotolewa na quasar hii ilisafiri zaidi ya miaka bilioni 8 kabla ya kugonga lenzi za kamera za darubini za ardhini na za anga. Ikumbukwe kuhusiana na Msalaba huu wa Einstein kwamba hili ni jina sahihi, ingawa si rasmi, na limeandikwa kwa herufi kubwa.
Juu ya picha ni Msalaba wa Einstein. Mahali pa kati ni kiini cha galaksi ya lensi. Picha ilichukuliwa na nafasidarubini ya Hubble.
Galaxy ZW 2237+030, inayofanya kazi kama lenzi, iko karibu mara 20 kuliko quasar yenyewe. Inafurahisha, kutokana na athari ya ziada ya lenzi inayotolewa na nyota binafsi, na ikiwezekana makundi ya nyota au mawingu makubwa ya gesi na vumbi katika utungaji wake, mwangaza wa kila moja ya vipengele vinne hupitia mabadiliko ya taratibu, na zisizo sawa.
Aina za maumbo
Labda nzuri zaidi ni quasar ya lensi mtambuka HE 0435-1223, karibu umbali sawa na QSO 2237+0305. Lensi ya mvuto, kwa sababu ya hali ya nasibu kabisa, inachukua nafasi hiyo hapa kwamba picha zote nne za quasar ziko karibu sawasawa, na kutengeneza msalaba wa kawaida. Kitu hiki cha kustaajabisha kinapatikana katika kundinyota la Eridani.
Na hatimaye tukio maalum. Wanaastronomia walipata bahati ya kukamata katika picha jinsi lenzi yenye nguvu - galaksi iliyo kwenye nguzo kubwa mbele - ilivyopanua si quasar, lakini mlipuko wa supernova. Upekee wa tukio hili ni kwamba supernova, tofauti na quasar, ni jambo la muda mfupi. Mlipuko huo uliopewa jina la Refsdal supernova, ulitokea katika galaksi ya mbali zaidi ya miaka bilioni 9 iliyopita.
Muda fulani baadaye, kwa msalaba wa Einstein, ambao uliimarisha na kuzidisha mlipuko wa nyota wa zamani, mbali kidogo, picha nyingine ya tano iliongezwa, iliyocheleweshwa kwa sababu ya upekee wa muundo wa lensi na, kwa njia, ilitabiriwa.mapema.
Katika picha hapa chini unaweza kuona "picha" ya supernova Refsdal, ikizidishwa na mvuto.
Umuhimu wa kisayansi wa jambo hili
Bila shaka, jambo kama vile msalaba wa Einstein sio tu jukumu la urembo. Kuwepo kwa vitu vya aina hii ni matokeo ya lazima ya nadharia ya jumla ya uhusiano, na uchunguzi wao wa moja kwa moja ni uthibitisho wa dhahiri zaidi wa uhalali wake.
Pamoja na athari zingine za lenzi ya mvuto, huvutia usikivu wa karibu wa wanasayansi. Misalaba na pete za Einstein hufanya iwezekane kusoma sio tu vyanzo vya mwanga vya mbali ambavyo havikuweza kuonekana kwa kukosekana kwa lensi, lakini pia muundo wa lensi zenyewe - kwa mfano, usambazaji wa vitu vya giza kwenye nguzo za gala.
Utafiti wa picha za lenzi zilizorundikwa kwa usawa za quasars (ikiwa ni pamoja na zile za cruciform) pia unaweza kusaidia kuboresha vigezo vingine muhimu vya ulimwengu, kama vile Hubble constant. Pete hizi za Einsteinian zenye umbo lisilo la kawaida na misalaba huundwa na miale ambayo imesafiri umbali tofauti kwa nyakati tofauti. Kwa hivyo, ulinganisho wa jiometri yao na mabadiliko ya mwangaza hufanya iwezekane kufikia usahihi mkubwa katika kubainisha Hubble mara kwa mara, na hivyo basi mienendo ya Ulimwengu.
Kwa neno moja, matukio ya kustaajabisha yanayoundwa na lenzi za uvutano sio tu ya kupendeza macho, bali pia yana jukumu kubwa katika sayansi ya kisasa ya anga.
