Gravitationslinser

Gravitationslinser orsakas av en massiv kropp mellan ett avlägset objekt och oss själva. Det kan ge sken av två eller flera objekt när det i själva verket bara finns ett. Ljuset från objektet böjs runt den massiva kroppen i mitten.

Den massiva kroppen, t.ex. en galax eller ett svart hål, skapar ett mycket starkt gravitationsfält i rymden. Effektens exakta karaktär beror på:



 

Einsteins kors: fyra bilder från en kvasar  Zoom
Einsteins kors: fyra bilder från en kvasar  

Einstein

En del av en serie artiklar om

Allmän relativitetsteori

Spacetime curvature schematic

G μ ν + Λ g μ ν = 8 π G c 4 T μ ν {\displaystyle G_{\mu \nu }+\Lambda g_{\mu \nu }={8\pi G \over c^{4}}T_{\mu \nu }} G_{\mu \nu }+\Lambda g_{\mu \nu }={8\pi G \over c^{4}}T_{\mu \nu }

·          

    • Introduktion
    • Historia
  • Matematisk formulering

·          

    • Tester

Grundläggande begrepp

  • Relativitetsprincipen
  • Relativitetsteorin
  • Referensram
  • Tröghetsreferensram
  • Ryggstödsram
  • Ram för centrum av momentum
  • Ekvivalensprincipen
  • Ekvivalens mellan massa och energi
  • Särskild relativitet
  • Dubbel specialrelativitet
  • De Sitter invariant speciell relativitet
  • Världslinjen
  • Riemannisk geometri

Fenomen

Rymdtid

  • Ekvationer
  • Formalismer

Ekvationer

  • Linjäriserad gravitation
  • Einsteins fältekvationer
  • Friedmann
  • Geodetik
  • Mathisson-Papapetrou-Dixon
  • Hamilton-Jacobi-Einstein
  • Krökinvariant (allmän relativitetsteori)
  • Lorentzisk mångfald

Formalismer

  • ADM
  • BSSN
  • Post-Newtonian

Avancerad teori

  • Kaluza-Klein-teorin
  • Kvantgravitation
  • Supergravitation

Lösningar

  • Schwarzschild (interiör)
  • Reissner-Nordström
  • Gödel
  • Kerr
  • Kerr-Newman
  • Kasner
  • Lemaître-Tolman
  • Taub-NUT
  • Milne
  • Robertson-Walker
  • pp-vågor
  • damm från van Stockum
  • Weyl-Lewis-Papapapetrou
  • Vakuumlösning (allmän relativitetsteori)
  • Vakuumlösning

Forskare

  • Einstein
  • Lorentz
  • Hilbert
  • Poincaré
  • Schwarzschild
  • de Sitter
  • Reissner
  • Nordström
  • Weyl
  • Eddington
  • Friedman
  • Milne
  • Zwicky
  • Lemaître
  • Gödel
  • Wheeler
  • Robertson
  • Bardeen
  • Walker
  • Kerr
  • Chandrasekhar
  • Ehlers
  • Penrose
  • Hawking
  • Raychaudhuri
  • Taylor
  • Hulse
  • van Stockum
  • Taub
  • Newman
  • Yau
  • Thorne
  • andra

·         v

·         t

·         e

Albert Einstein förutspådde möjligheten av gravitationslinser. Upptäckten att vår sol böjer ljuset från avlägsna objekt när deras ljus passerar nära den var ett bevis för att den allmänna relativitetsteorin var korrekt.



 

Olika typer av linser

Det finns tre typer av linser:

  • stark linsbildning
  • svag linsbildning
  • Mikrolensing

Stark linsbildning

Stark linsbildning avslöjar sig själv genom att producera flera bilder från samma objekt. Ett välkänt exempel är Einsteins kors (Q2237+0305) på ett avstånd av 8 miljarder ljusår. Här producerar gravitationslinsen fyra bilder från samma objekt (en kvasar), trots att det bara är ett objekt. Ljuset från kvasaren färdas inte i en rak linje till jorden. I stället böjs det längs gravitationsfältet hos en galax framför den. Denna galax befinner sig på ett avstånd av 400 miljoner ljusår.

Den första upptäckten av detta slag (förutom solen) gjordes 1979. Två kvasarer befann sig nära varandra. De hade båda samma spektrum och visade sig vara två bilder av samma kvasar (Q0957+651). År 1980 tog forskarna reda på vilken grupp av galaxer som fungerade som lins.

Svag linsbildning

Svaga linser ger inte upphov till flera bilder av samma objekt. Istället ger den en mycket deformerad eller utsträckt bild av ett objekt som ligger långt bortom linsen. År 1986 upptäcktes detta i klustret Abell 370. Senare förstod man att detta var en kraftigt deformerad bild av en galax långt bortom klustret.

Föremålet kan verka större eller mindre, vilket visas i tabellen. Svaga linser gör det möjligt för oss att observera mycket avlägsna galaxer, som vi inte skulle kunna observera utan en sådan lins. Genom att böja ljuset ökar mängden ljus (magnitud) från källan. På så sätt kan en mycket avlägsen och svag galax bli synlig, medan vi normalt sett inte skulle kunna observera den.

Mikrolensing

Vid mikrolensing finns det ingen formförvrängning. Mängden ljus som är synlig från ett objekt förändras dock med jämna mellanrum. Detta kan användas för att upptäcka exoplaneter. Ljus från en avlägsen stjärna böjs och förstärks av gravitationsfältet från en närmare stjärna. Närvaron av en exoplanet som roterar runt den närmare stjärnan böjer regelbundet ljuset från stjärnan längre bort. Objektet OGLE-2005-BLG-390-Lb, som upptäcktes den 25 januari 2006, är den första exoplaneten som upptäckts med hjälp av mikrolensing.



 

Förvrängningar.  Zoom
Förvrängningar.  

Upptäck en exoplanet med hjälp av ljuset från en avlägsen stjärna.  Zoom
Upptäck en exoplanet med hjälp av ljuset från en avlägsen stjärna.  


AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3