Gravitacionnaya fokusirovka

GRAVITACIONNAYa FOKUSIROVKA - sv-vo gravitiruyushego ob'ekta otklonyat' prohodyashii mimo nego potok chastic ili izlucheniya, sobiraya potok (fokusiruya) i deistvuya napodobie optich. ili el.-magn. linzy.

Ris.1. Fokusirovka massivnym kosmicheskim telom S (Solncem ili zvezdom) nabegayushego potoka chastic.

Ris. 2. Shematicheskoe izobrazhenie gravitacionnoi linzy. Massivnoe telo S, raspolozhennoe mezhdu istochnikom izlucheniya I i nablyudatelem N, iskrivlyaet luchi, i nablyudatel' vidit dva izobrazheniya istochnika: A i B.

Solnce, dvigayas' otnositel'no razrezhennogo mezhzvezdnogo gaza, fokusiruet svoim tyagoteniem potok gaza, sobiraya ego vdol' lucha, napravlennogo v storonu, protivopolozhnuyu dvizheniyu Solnca (ris. 1). Uplotnenie potoka gaza vdol' lucha fokusirovki neposredstvenno nablyudaetsya po ego izlucheniyu v linii geliya (l = ) s pomosh'yu priborov, ustanovlennyh na kosmich. apparatah.

Pri prohozhdenii sveta vblizi gravitiruyushego tela ego traektoriya iskrivlyaetsya, svet prityagivaetsya k telu (ris. 2). Dlya obychnyh tel ugol otkloneniya a mal (a << 1) i vyrazhaetsya f-loi , gde b - pricel'nyi parametr, - massa tyagoteyushego tela. Kak vidno iz ris. 2, luchi, vyshedshie iz svetyasheisya tochki I, ogibayut telo S i dostigayut nablyudatelya N. Esli istochnik sveta protyazhennyi, to nablyudatel' uvidit dva sil'no astigmatichnyh izobrazheniya ob'ekta. Telo S, k-roe svoim tyagoteniem iskrivlyaet potok luchei, poluchilo nazvanie gravitacionnoi linzy. Esli gravitiruyushaya massa linzy S ne sosredotochena v centre ob'ekta, a raspredelena po nek-romu ob'emu i luchi sveta mogut svobodno prohodit' cherez etu .massu (takoi sluchai realizuetsya dlya bol'shei chasti ob'ema galaktik ili skoplenii galaktik), to traektorii luchei budut bolee slozhnymi. Kak pravilo, nablyudatel' smozhet uvidet' tri izobrazheniya svetyashegosya ob'ekta (tretii luch mozhet prohodit' cherez central'nuyu chast' gravitac. linzy, pochti ne otklonyayas' ot svoego puti).

Uzhe obnaruzheno proyavlenie 3-4 gravitac. linz. Napr., otkryta para kvazarov QSO 0957+561 A,V, nahodyashihsya na uglovom rasstoyanii 5,7" drug ot druga, imeyushih identichnye spektry s krasnym smesheniem z » l,41 i pochti odinakovuyu yarkost'. Gravitacionnoi linzoi v etom sluchae yavlyaetsya galaktika (ili skoplenie galaktik), nahodyashayasya na puti ot kvazara k Zemle i sozdayushaya ego dvoinoe izobrazhenie.

Ris. 3. Effekt uvelicheniya vidimyh uglovyh razmerov a istochnika izlucheniya I s rostom kosmologicheskogo rasstoyaniya do nablyudatelya H.

G. f. sveta svoeobrazno proyavlyaetsya pri ego rasprostranenii v prostranstve, zapolnennom prozrachnoi tyagoteyushei materiei.

Tyagotenie materii, nahodyasheisya v konuse luchei, iskrivlyaet ih, kak shematicheski pokazano na ris. 3. Chem dal'she ob'ekt, tem bol'shaya massa soderzhitsya v konuse luchei, tem sil'nei otklonenie. Eto privodit k tomu, chto, nachinaya s nek-rogo rasstoyaniya vo Vselennoi, bolee dalekii ob'ekt imeet uzhe ne men'shie uglovye razmery, a bol'shie, chem takoi zhe ob'ekt, raspolozhennyi blizhe.

Lit.: Zel'dovich Ya. B., Novikov I. D., Teoriya tyagoteniya i evolyuciya zvezd, M., 1971; Muhanov V. F., Dvoinoi kvazar QSO 0957 + 561 A, V - gravitacionnaya linza?, "UFN", 1981, t. 133 v. 4 s. 729.

(I.D. Novikov)