Как астрономы используют гравитацию как лучший объектив камеры
Фотограф

Гравитация как лучший объектив камеры

Гравитация как лучший объектив камеры

Космический телескоп Хаббла сам по себе обладает невероятной системой камер, но благодаря явлению, называемому гравитационным линзированием, он может захватывать изображения, выходящие далеко за рамки того, что в настоящее время позволяют человеческие технологии и оптика.

Как отмечает Fstoppers, НАСА объясняет, что экстремальная гравитация может создавать интересные визуальные эффекты, которые можно наблюдать с помощью космического телескопа Хаббла. Эйнштейн предсказал, что масса может искажать пространство, а его теория относительности описывает, как концентрации масс искажают пространство вокруг них. Гравитационная линза может возникать, когда огромное количество материи, например большое скопление галактик, создает гравитационное поле, которое искажает и усиливает свет от далеких галактик, которые находятся позади него, но на том же луче зрения.

По сути, гравитация искажает пространство таким образом, что создает "оптику", которая направляет свет в сторону Хаббла и дает ему возможность видеть галактики, которые обычно находятся слишком далеко, чтобы их можно было изучать с помощью современных технологий и физических телескопов. НАСА описывает это как просмотр через гигантское увеличительное стекло.

Gravitational Lensing Natures Boost Petapixel

"Когда Хаббл смотрит в эти поля галактик, мы иногда видим скопления галактик. Это галактики, которые удерживаются рядом друг с другом благодаря своей взаимной гравитации, - говорит доктор Дженнифер Вайзман, старший научный сотрудник НАСА. "Эти кластеры представляют собой огромные скопления. Их так много, что они оказывают заметное влияние на само пространство-время".

Благодаря Хабблу ученые смогли увидеть искажения в пространстве вокруг скоплений галактик.

"Мы видим это, когда свет от фоновой галактики проходит через это скопление галактик или вокруг него из-за эффекта гравитационного линзирования", - продолжает Вайзман.

На фотографии ниже изображено скопление галактик под названием Abell 370, которое содержит то, что НАСА описывает как "поразительный набор из нескольких сотен галактик, связанных друг с другом благодаря взаимному притяжению силы тяжести". Это фото стало возможным только благодаря гравитационному линзированию.

gravitational lensing

"Более сложное гравитационное линзирование возникает при наблюдении массивных скоплений галактик. Хотя распределение материи в скоплении галактик обычно имеет центр, оно никогда не бывает симметричным по кругу и может быть значительно неровным. Фоновые галактики линзируются скоплением, и их изображения часто выглядят как короткие тонкие "линзовые дуги" на окраинах скопления ", - уточняет НАСА.

"Когда мы смотрим на некоторые из этих искаженных дуг, мы можем увидеть больше деталей, чем когда-либо могли бы увидеть без гравитационного линзирования, природного толчка", - объясняет Вайзман.

Уайзман говорит, что гравитационное линзирование позволило им использовать Хаббла неожиданными способами. Если рассматривать гравитацию как увеличительную линзу природы, то, что она может уловить, дает им больше информации о далеких галактиках в деталях, которые они никогда бы не увидели без этого явления.

"Это также говорит нам, как темная материя распределена в этих скоплениях, потому что оказывается, что большая часть массы, которая искажает пространство и эти скопления галактик, состоит из этой невидимой темной материи, а не видимых звезд в галактиках, и мы можем "Я не вижу темной материи", - говорит Уайзман. "Но, видя, как этот фоновый свет искажается, мы можем как бы отобразить на карте, где находится темная материя".

категории: статья

13.05.2021