Soczewkowanie grawitacyjne
Soczewkowanie grawitacyjne to zjawisko zakrzywienia promieni świetlnych w polu grawitacyjnym masywnego ciała niebieskiego, prowadzące do ich skupienia. To zjawisko skutkuje pojaśnieniem źródła oraz pojawieniem się pozornych ciał niebieskich. Po raz pierwszy dostrzegano obiekt soczewkowany grawitacyjnie w 1979 roku, kiedy to zidentyfikowano podwójny kwazar Q0957+561. Masywne obiekty odpowiedzialne za soczewkowanie, takie jak galaktyki i gromady galaktyk, nazywane są soczewkami grawitacyjnymi.
Efekty soczewkowania grawitacyjnego obejmują:
- pojaśnienie obrazu źródła,
- powiększenie obrazu,
- obrócenie obrazu,
- tworzenie obrazów podwójnych, potrójnych i poczwórnych.
Zjawisko to pozwala na wyznaczanie parametrów kosmologicznych, takich jak stała Hubble’a czy gęstość wszechświata.
Rodzaje soczewkowania grawitacyjnego
Soczewkowanie grawitacyjne dzieli się na trzy rodzaje:
- silne soczewkowanie,
- słabe soczewkowanie,
- mikrosoczewkowanie.
Silne soczewkowanie
Silne soczewkowanie występuje, gdy obraz soczewkowanego obiektu przyjmuje postać łuku lub wielokrotnego obrazu, gdy linia wzroku łączy obserwatora ze źródłem przez promień Einsteina soczewki. Przykładem jest krzyż Einsteina, gdzie soczewką jest galaktyka ZW 2237+030. Silne soczewkowanie jest użyteczne w badaniach profili gęstości w halo ciemnej materii galaktyk oraz w wyznaczaniu stałej Hubble’a dzięki rejestracji opóźnień czasowych między obrazami.
Słabe soczewkowanie
Słabe soczewkowanie polega na niewielkich zniekształceniach obrazu obiektu. Analiza wielu galaktyk pozwala na rekonstrukcję rozkładu ciemnej materii. Używane jest w badaniach dotyczących ciemnej energii oraz do potwierdzania obecności ciemnej materii w gromadach galaktyk. Trudności w pomiarach wynikają z możliwych zniekształceń na detektorze oraz błędów statystycznych dotyczących kształtu obiektów.
Mikrosoczewkowanie
Mikrosoczewkowanie występuje, gdy światło przechodzi w pobliżu obiektu o rozmiarze gwiazdy. Zjawisko to, znane również jako milisoczewkowanie, może być związane z drobnymi elementami substruktury, takimi jak galaktyki karłowate. Mikrosoczewkowanie jest istotne w badaniach dotyczących „brakujących satelitów”, które w symulacjach kosmologicznych są znacznie liczniejsze niż te zaobserwowane.
