Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из гравитационного линзирования )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Источник света проходит за гравитационной линзой (точечная масса, расположенная в центре изображения). Водяной круг - это источник света, который можно было бы увидеть, если бы не было линзы, а белые пятна - это множественные изображения источника (см. Кольцо Эйнштейна ).

Гравитационная линза представляет собой распределение вещества (например, скопления галактик ) между удаленным источником света и наблюдателем, который способен сгибая свет от источника , как свет проходит по направлению к наблюдателю. Этот эффект известен как гравитационная линза , а величина изгиба является одним из предсказаний Альберта Эйнштейн «с общей теорией относительности . [1] [2] ( Классическая физика также предсказывает искривление света, но только половину того, что предсказывает общая теория относительности.) [3]

Хотя Эйнштейн сделал неопубликованные вычисления по этому поводу в 1912 году, [4] Орест Хвольсон (1924) [5] и Франтишек Линк (1936) [6], как правило, считаются первыми, кто обсудил этот эффект в печати. Однако этот эффект чаще связывают с Эйнштейном, опубликовавшим статью на эту тему в 1936 г. [7]

В 1937 году Фриц Цвикки утверждал, что этот эффект может позволить скоплениям галактик действовать как гравитационные линзы. Только в 1979 году этот эффект был подтвержден наблюдением так называемого Twin QSO SBS 0957 + 561.

Описание [ править ]

Воспроизвести медиа
Гравитационное линзирование - промежуточная галактика изменяет внешний вид галактики далеко позади нее (видео; концепция художника).
Воспроизвести медиа
На этом схематическом изображении показано, как свет от далекой галактики искажается гравитационными эффектами галактики переднего плана, которая действует как линза и заставляет далекий источник казаться искаженным, но увеличенным, образуя характерные световые кольца, известные как кольца Эйнштейна.
Воспроизвести медиа
Анализ искажения SDP.81, вызванного этим эффектом, выявил звездообразующие сгустки вещества.

В отличие от оптической линзы , точечная гравитационная линза обеспечивает максимальное отклонение света, проходящего ближе всего к его центру, и минимальное отклонение света, который распространяется дальше всего от его центра. Следовательно, у гравитационной линзы нет единственной точки фокусировки , а есть линия фокусировки. Термин «линза» в контексте гравитационного отклонения света был впервые использован О. Дж. Лоджем, который заметил, что «недопустимо говорить, что солнечное гравитационное поле действует как линза, поскольку оно не имеет фокусного расстояния». [8] [ необходима страница ]Если источник (света), массивный линзирующий объект и наблюдатель лежат на прямой линии, исходный источник света будет выглядеть как кольцо вокруг массивного линзирующего объекта (при условии, что линза имеет круговую симметрию). Если есть какое-либо несовпадение, наблюдатель вместо этого увидит сегмент дуги. Это явление было впервые упоминается в 1924 году в Санкт - Петербурге физик Хвольсон , [9] и количественно Альберт Эйнштейн в 1936 году, как правило , упоминается в литературе как кольца Эйнштейна , так как Хвольсон не касается себя с потоком или радиус изображения кольца. Чаще всего, когда линзирующая масса сложна (например, группа галактик или скопление) и не вызывает сферического искажения пространства-времени, источник будет напоминать частичные дуги, разбросанные вокруг линзы. Тогда наблюдатель может увидеть несколько искаженных изображений одного и того же источника; их количество и форма зависят от относительного положения источника, линзы и наблюдателя, а также от формы гравитационной ямы линзирующего объекта.

Существует три класса гравитационного линзирования: [8] [ требуется страница ] [10]

1. Сильное линзирование : там, где есть хорошо заметные искажения, такие как образование колец Эйнштейна , дуг и множественных изображений. Несмотря на то, что этот эффект считается «сильным», эффект в целом относительно невелик, так что даже галактика с массой более чем в 100 миллиардов раз больше массы Солнца будет давать несколько изображений, разделенных всего несколькими угловыми секундами . Скопления галактик могут давать расстояние в несколько угловых минут. В обоих случаях галактики и источники довольно далеки, на многие сотни мегапарсеков от нашей Галактики.

2. Слабое линзирование : искажения фоновых источников намного меньше и могут быть обнаружены только путем статистического анализа большого количества источников, чтобы найти когерентные искажения всего в несколько процентов. Линзирование статистически проявляется как предпочтительное растяжение фоновых объектов перпендикулярно направлению к центру линзы. Измеряя формы и ориентацию большого количества далеких галактик, их ориентации можно усреднить для измерения сдвига линзирующего поля в любой области. Это, в свою очередь, может быть использовано для восстановления распределения массы в области: в частности, фонового распределения темной материи.можно реконструировать. Поскольку галактики по своей природе эллиптические, а слабый сигнал гравитационного линзирования невелик, в этих обзорах необходимо использовать очень большое количество галактик. Эти обзоры с использованием слабого линзирования должны тщательно избегать ряда важных источников систематических ошибок : необходимо понимать внутреннюю форму галактик, тенденцию функции рассеяния точки камеры искажать форму галактики и тенденцию атмосферного видения искажать изображения и тщательно учтены. Результаты этих обзоров важны для оценки космологических параметров, чтобы лучше понять и улучшить модель Lambda-CDM., а также для проверки согласованности других космологических наблюдений. Они также могут стать важным ограничителем в будущем темной энергии .

3. Микролинзирование : искажение формы не видно, но количество света, получаемого от фонового объекта, изменяется во времени. В одном типичном случае линзирующим объектом могут быть звезды в Млечном Пути , а источником фона могут быть звезды в удаленной галактике или, в другом случае, еще более далекий квазар . В крайних случаях звезда в далекой галактике может действовать как микролинза и увеличивать другую звезду намного дальше. Первым примером этого была звезда MACS J1149 с линзой 1 (также известная как Икар), которая на сегодняшний день является самой далекой из когда-либо наблюдаемых звезд благодаря усилению потока из-за эффекта микролинзирования.

Гравитационные линзы одинаково действуют на все виды электромагнитного излучения , не только на видимый свет, но и на неэлектромагнитное излучение, такое как гравитационные волны. Эффекты слабого линзирования изучаются для космического микроволнового фона, а также в обзорах галактик . Сильные линзы наблюдались также в радио и рентгеновском режимах. Если сильная линза дает несколько изображений, между двумя путями будет относительная временная задержка: то есть на одном изображении объект в линзе будет наблюдаться раньше, чем на другом.

История [ править ]

Одна из фотографий эксперимента по солнечному затмению 1919 года, сделанная Эддингтоном , представленная в его статье 1920 года, в которой говорится об его успехе.

Генри Кавендиш в 1784 году (в неопубликованной рукописи) и Иоганн Георг фон Зольднер в 1801 году (опубликовано в 1804 году) указали, что ньютоновская гравитация предсказывает, что звездный свет будет огибать массивный объект [11], как это уже предполагал Исаак Ньютон в 1704 году. в его « Запросы № 1» в книге « Оптика» . [12] То же значение, что и у Сольднера, было вычислено Эйнштейном в 1911 году, основываясь только на принципе эквивалентности . [8] [ необходима страница ]Однако Эйнштейн заметил в 1915 году, в процессе завершения общей теории относительности, что его (и, следовательно, результат Зольднера) 1911 года составляет лишь половину правильного значения. Эйнштейн стал первым, кто рассчитал правильную величину отклонения света. [13]

Первое наблюдение за отклонением света было выполнено путем наблюдения за изменением положения звезд, когда они проходили около Солнца на небесной сфере . Наблюдения были выполнены в 1919 году Артуром Эддингтоном , Фрэнком Уотсоном Дайсоном и их сотрудниками во время полного солнечного затмения 29 мая . [14] Солнечное затмение позволило наблюдать звезды около Солнца. Наблюдения проводились одновременно в городах Собрал, Сеара , Бразилия, а также в Сан-Томе и Принсипи на западном побережье Африки. [15] Наблюдения показали, что свет звездпроходя близко к Солнцу, он был слегка изогнут, так что звезды казались немного смещенными. [16]

Изгибание света вокруг массивного объекта из удаленного источника. Оранжевые стрелки показывают видимое положение источника фона. Белые стрелки показывают путь света от истинного положения источника.
В образовании, известном как Крест Эйнштейна , четыре изображения одного и того же далекого квазара появляются вокруг галактики переднего плана из-за сильного гравитационного линзирования.

Результат был признан впечатляющей новостью и попал на первые полосы большинства крупных газет. Это сделало Эйнштейна и его общую теорию относительности всемирно известной. Когда его помощник спросил его, какова была бы его реакция, если бы общая теория относительности не была подтверждена Эддингтоном и Дайсоном в 1919 году, Эйнштейн сказал: «Тогда мне было бы жаль, дорогой Господь. Теория в любом случае верна». [17]В 1912 году Эйнштейн предположил, что наблюдатель может видеть несколько изображений одного источника света, если свет отклоняется от массы. Этот эффект заставит массу действовать как своего рода гравитационная линза. Однако, поскольку он рассматривал только эффект отклонения вокруг одиночной звезды, он, казалось, пришел к выводу, что это явление вряд ли будет наблюдаться в обозримом будущем, поскольку необходимое выравнивание между звездами и наблюдателем будет крайне маловероятным. Несколько других физиков также размышляли о гравитационном линзировании, но все пришли к такому же выводу, что его почти невозможно наблюдать. [7]

Хотя Эйнштейн сделал неопубликованные расчеты по этому вопросу, [4] первое обсуждение гравитационной линзы в печати было сделано Хвольсоном в короткой статье, в которой обсуждается «эффект гало» гравитации, когда источник, линза и наблюдатель находятся в почти идеальном состоянии. выравнивание [5] теперь называется кольцом Эйнштейна .

В 1936 году, по настоянию Руди В. Мандла, Эйнштейн неохотно опубликовал в журнале Science небольшую статью «Линзовидное действие звезды из-за отклонения света в гравитационном поле» . [7]

В 1937 году Фриц Цвикки впервые рассмотрел случай, когда недавно открытые галактики (которые в то время назывались `` туманностями '') могли действовать как источник и линза, и что из-за массы и размеров эффект был гораздо более вероятным. быть замеченным. [18]

В 1963 году Ю. Г. Климов, С. Либес и Сьюр Рефсдал независимо признали, что квазары являются идеальным источником света для эффекта гравитационной линзы. [19]

Только в 1979 году была открыта первая гравитационная линза. Оно стало известно как " Twin QSO ", поскольку изначально выглядело как два идентичных квазизвездных объекта. (Официальное название SBS 0957 + 561 ). Эта гравитационная линза была открыта Деннисом Уолшем , Бобом Карсвеллом и Рэем Вейманном с помощью 2,1-метрового телескопа Национальной обсерватории Китт-Пик . [20]

В 80-х годах прошлого века астрономы осознали, что сочетание ПЗС-формирователей изображений и компьютеров позволит измерять яркость миллионов звезд каждую ночь. В плотном поле, таком как центр Галактики или Магеллановы облака, потенциально может быть обнаружено множество событий микролинзирования в год. Это привело к таким усилиям, как эксперимент по оптическому гравитационному линзированию , или OGLE, которые охарактеризовали сотни таких событий, в том числе OGLE-2016-BLG-1190Lb и OGLE-2016-BLG-1195Lb .

Объяснение в терминах кривизны пространства-времени [ править ]

Моделирование гравитационного линзирования (черная дыра, проходящая перед фоновой галактикой).

В общей теории относительности свет следует кривизне пространства-времени, поэтому, когда свет проходит вокруг массивного объекта, он искривляется. Это означает, что свет от объекта с другой стороны будет направлен в сторону глаза наблюдателя, как обычная линза. В общей теории относительности скорость света зависит от гравитационного потенциала (он же метрика), и это искривление можно рассматривать как следствие движения света по градиенту скорости света. Световые лучи - это граница между будущим, космосом и прошлым. Гравитационное притяжение можно рассматривать как движение невозмущенных объектов в изогнутой фоновой геометрии или, альтернативно, как реакцию объектов на силу в плоской геометрии . Угол отклонения составляет:

к массе M на расстоянии r от воздействующего излучения, где G - универсальная гравитационная постоянная, а c - скорость света в вакууме. Эта формула идентична формуле для слабого гравитационного линзирования, полученной с использованием релятивистской ньютоновской динамики [21] без искривления пространства-времени.

Поскольку радиус Шварцшильда определяется как, а космическая скорость определяется как , это также можно выразить в простой форме как

Искать гравитационные линзы [ править ]

Это изображение, полученное с космического телескопа Хаббла НАСА / ЕКА, показывает скопление галактик MACS J1206 .

Большинство гравитационных линз в прошлом были обнаружены случайно. Поиск гравитационных линз в северном полушарии (Cosmic Lens All Sky Survey, CLASS), проведенный в радиочастотах с использованием очень большой матрицы (VLA) в Нью-Мексико, привел к открытию 22 новых систем линзирования, что стало важной вехой. Это открыло совершенно новый путь для исследований, начиная от поиска очень далеких объектов до определения значений космологических параметров, чтобы мы могли лучше понять Вселенную.

Подобный поиск в южном полушарии был бы очень хорошим шагом к дополнению поиска в северном полушарии, а также к достижению других целей для изучения. Если такой поиск проводится с использованием хорошо откалиброванных и хорошо параметризованных инструментов и данных, можно ожидать результата, аналогичного северному исследованию. Использование данных обзора Австралийского телескопа 20 ГГц (AT20G), собранных с помощью Австралийского телескопа Compact Array (ATCA), является таким набором данных. Поскольку данные были собраны с использованием одного и того же инструмента, поддерживающего очень строгое качество данных, мы должны ожидать получения хороших результатов от поиска. Обзор AT20G - это слепой обзор на частоте 20 ГГц в радиодиапазоне электромагнитного спектра. Из-за использования высокой частотышансы найти гравитационные линзы возрастают по мере увеличения относительного числа компактных ядерных объектов (например, квазаров) (Sadler et al. 2006). Это важно, поскольку линзирование легче обнаружить и идентифицировать в простых объектах по сравнению со сложными объектами. Этот поиск включает использование интерферометрических методов для идентификации кандидатов и последующего наблюдения за ними с более высоким разрешением для их идентификации. Полная информация о проекте в настоящее время находится в разработке для публикации.Полная информация о проекте в настоящее время находится в разработке для публикации.Полная информация о проекте в настоящее время находится в разработке для публикации.

Скопление галактик SDSS J0915 + 3826 помогает астрономам изучать звездообразование в галактиках. [22]

Методы микролинзирования использовались для поиска планет за пределами нашей Солнечной системы. Статистический анализ конкретных случаев наблюдаемого микролинзирования в период с 2002 по 2007 год показал, что у большинства звезд в галактике Млечный Путь находилась по крайней мере одна планета, вращающаяся по орбите в пределах от 0,5 до 10 а.е. [23]

В статье 2009 года в Science Daily группа ученых во главе с космологом из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли Министерства энергетики США достигла значительного прогресса в расширении использования гравитационного линзирования для исследования гораздо более старых и меньших структур, чем это было возможно ранее. утверждение, что слабое гравитационное линзирование улучшает измерения далеких галактик. [24]

Астрономы из Института астрономии Макса Планка в Гейдельберге , Германия , результаты которого приняты к публикации 21 октября 2013 года в Astrophysical Journal Letters (arXiv.org), обнаружили то, что в то время было самой далекой галактикой с гравитационной линзой. а J1000 + 0221 с помощью НАСА «s космического телескопа Хаббла . [25] [26] Хотя она остается самой далекой из известных галактик с линзированием с четырьмя изображениями, еще более далекая галактика с линзированием с двумя изображениями была впоследствии обнаружена международной группой астрономов с помощью комбинации космического телескопа Хаббла и телескопа Кека.визуализация и спектроскопия. Об открытии и анализе линзы IRC 0218 было опубликовано в Astrophysical Journal Letters 23 июня 2014 г. [27]

Исследование , опубликованное 30 сентября 2013 в интернет - издании журнала Physical Review Letters , во главе университета Макгилла в Монреале , Квебек , Канада, обнаружила B-режимы , которые образуются в результате гравитационного линзирования эффекта, используя Национальный научный фонд «s Южный полюс Телескоп и с помощью космической обсерватории Гершеля. Это открытие откроет возможности для проверки теорий происхождения нашей Вселенной. [28] [29]

Скопление галактик Abell 2744 - чрезвычайно далекие галактики, обнаруженные методом гравитационного линзирования (16 октября 2014 г.). [30] [31]

Солнечная гравитационная линза [ править ]

Альберт Эйнштейн предсказал в 1936 году, что лучи света с того же направления, что огибают края Солнца, будут сходиться к фокусной точке примерно в 542 а.е. от Солнца. [32] Таким образом, зонд, расположенный на таком (или более) расстоянии от Солнца, может использовать Солнце в качестве гравитационной линзы для увеличения далеких объектов на противоположной стороне от Солнца. [33] Местоположение зонда может изменяться по мере необходимости для выбора различных целей относительно Солнца.

Это расстояние намного превосходит прогресс и возможности оборудования космических зондов, таких как « Вояджер-1» , и выходит за рамки известных планет и карликовых планет, хотя через тысячи лет Седна 90377 будет двигаться дальше по своей высокоэллиптической орбите. Высокое усиление для потенциального обнаружения сигналов через эту линзу, таких как микроволны на 21-сантиметровой линии водорода , привело к предположению Фрэнка Дрейка в первые дни SETI, что зонд может быть отправлен на такое расстояние. Многоцелевой зонд SETISAIL, а затем FOCAL был предложен ЕКА в 1993 году, но ожидается, что это будет трудная задача. [34] Если зонд действительно проходит 542 а.е., увеличивающие возможности линзы будут продолжать действовать на больших расстояниях, поскольку лучи, которые попадают в фокус на больших расстояниях, проходят дальше от искажений короны Солнца. [35] Критика концепции была дана Лэндисом [36], который обсудил такие вопросы, как интерференция солнечной короны, большое увеличение цели, которое затрудняет проектирование фокальной плоскости миссии, и анализ присущая линзе сферическая аберрация .

В 2020 году физик НАСА Слава Турышев представил свою идею прямого многопиксельного изображения и спектроскопии экзопланеты с помощью миссии с солнечной гравитационной линзой. Линза может реконструировать изображение экзопланеты с разрешением поверхности в масштабе ~ 25 км, достаточным, чтобы увидеть особенности поверхности и признаки обитаемости. [37]

Измерение слабого линзирования [ править ]

Скопление галактик MACS J2129-0741 и линзовая галактика MACS2129-1. [38]

Kaiser, Squires и Broadhurst (1995), [39], Luppino & Kaiser (1997) [40] и Hoekstra et al. (1998) предписали метод инвертировать эффекты размытия и сдвига функции рассеяния точки (PSF), восстановив оценщик сдвига, не загрязненный систематическим искажением PSF. Этот метод (KSB +) является наиболее широко используемым методом измерения сдвига при слабом линзировании. [41] [42]

Галактики имеют случайное вращение и наклон. В результате эффекты сдвига при слабом линзировании должны определяться статистически предпочтительными ориентациями. Основной источник ошибки в измерениях линзирования связан с сверткой PSF с линзируемым изображением. Метод KSB измеряет эллиптичность изображения галактики. Сдвиг пропорционален эллиптичности. Объекты на линзовых изображениях параметризованы в соответствии с их взвешенными квадрупольными моментами. Для идеального эллипса взвешенные квадрупольные моменты связаны с взвешенной эллиптичностью. KSB рассчитывает, как взвешенная мера эллиптичности связана со сдвигом, и использует тот же формализм, чтобы удалить эффекты PSF. [43]

Основные преимущества KSB - математическая простота и относительно простая реализация. Однако KSB основан на ключевом предположении, что PSF имеет круговую форму с анизотропным искажением. Это разумное предположение для съемок космического сдвига, но для следующего поколения обзоров (например, LSST ) может потребоваться гораздо лучшая точность, чем может обеспечить KSB.

Галерея [ править ]

  • Галактика Sunburst Arc. [44]

  • Квазар с гравитационной линзой. [45]

  • В SDSS J0952 + 3434 нижняя дугообразная галактика имеет характерную форму галактики, подвергшейся гравитационной линзе. [46]

  • Искажено и искажено вокруг SDSS J1050 + 0017. [47]

  • Галактика SPT0615-JD существовала, когда Вселенной было всего 500 миллионов лет. [48]

  • Гравитационные линзы, обнаруженные в данных исследования DESI Legacy Survey [49]

  • Гравитационные линзы, обнаруженные в данных исследования DESI Legacy [50]

  • Феномен линзирования учитывает детали размером около 100 световых лет или меньше. [51]

  • Детальный взгляд на сверхновую типа Ia iPTF16geu с гравитационной линзой . [52]

  • Смайлик-изображение скопления галактик (SDSS J1038 + 4849) и гравитационное линзирование ( кольцо Эйнштейна ) ( HST ). [53]

  • Abell 1689 - фактические эффекты гравитационного линзирования ( космический телескоп Хаббла ).

  • Распределение темной материи - слабое гравитационное линзирование ( космический телескоп Хаббла ).

  • Гравитационная линза обнаружена на красном смещении z = 1.53. [54]

  • Гравитационная линза с уравнениями Эйнштейна, Музей Бурхаве , Лейден

  • Графика гравитационного линзирования (8 января 2020 г.)

Далекие галактики звездообразования с гравитационными линзами. [55]

См. Также [ править ]

  • Земная атмосферная линза
  • Формализм гравитационного линзирования
  • Сильное гравитационное линзирование
  • Слабое гравитационное линзирование
  • Гравитационное микролинзирование
  • Крест Эйнштейна
  • Кольцо Эйнштейна
  • С. Н. Рефсдал

Исторические документы и ссылки [ править ]

  • Хвольсон, О (1924). "Über eine mögliche Form fiktiver Doppelsterne". Astronomische Nachrichten . 221 (20): 329–330. Bibcode : 1924AN .... 221..329C . DOI : 10.1002 / asna.19242212003 .
  • Эйнштейн, Альберт (1936). «Линзовидное действие звезды при отклонении света в гравитационном поле». Наука . 84 (2188): 506–7. Bibcode : 1936Sci .... 84..506E . DOI : 10.1126 / science.84.2188.506 . JSTOR  1663250 . PMID  17769014 . S2CID  38450435 .
  • Ренн, Юрген; Тильман Зауэр; Джон Стэйчел (1997). «Происхождение гравитационного линзирования: постскриптум к научной статье Эйнштейна 1936 года». Наука . 275 (5297): 184–6. Bibcode : 1997Sci ... 275..184R . DOI : 10.1126 / science.275.5297.184 . PMID  8985006 . S2CID  43449111 .

Ссылки [ править ]

Примечания
  1. ^ Дрейкфорд, Джейсон; Корум, Джонатан; Прощай, Деннис (5 марта 2015 г.). «Телескоп Эйнштейна - видео (02:32)» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 27 декабря 2015 года .
  2. ^ Overbye, Деннис (5 марта 2015). «Астрономы наблюдают за сверхновыми и обнаруживают, что они наблюдают за повторами» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 5 марта 2015 года .
  3. ^ Ср. Kennefick 2005 [ мертвая ссылка ] для классических ранних измерений, проведенныхэкспедициями Эддингтона ; обзор более поздних измерений см. в Ohanian & Ruffini 1994 , гл. 4.3 [ мертвая ссылка ] . Для наиболее точных прямых современных наблюдений с использованием квазаров см. Шапиро и др. 2004 [ мертвая ссылка ]
  4. ^ a b Тильман Зауэр (2008). "Nova Geminorum 1912 и происхождение идеи гравитационного линзирования". Архив истории точных наук . 62 (1): 1–22. arXiv : 0704.0963 . DOI : 10.1007 / s00407-007-0008-4 . S2CID 17384823 . 
  5. ^ a b Тернер, Кристина (14 февраля 2006 г.). «Ранняя история гравитационного линзирования» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 25 июля 2008 года.
  6. ^ Бичак, Иржи; Ледвинка, Томаш (2014). Общая теория относительности, космология и астрофизика: перспективы через 100 лет после пребывания Эйнштейна в Праге (иллюстрированный ред.). Springer. С. 49–50. ISBN 9783319063492.
  7. ^ a b c «Краткая история гравитационного линзирования - Einstein Online» . www.einstein-online.info . Архивировано из оригинала на 2016-07-01 . Проверено 29 июня 2016 .
  8. ^ a b c Шнайдер, Питер; Элерс, Юрген; Фалько, Эмилио Э. (1992). Гравитационные линзы . Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York Press. ISBN 978-3-540-97070-5.
  9. ^ Гравитационная линза - Часть 2 (Великие моменты в науке, наука ABS)
  10. Перейти ↑ Melia, Fulvio (2007). Галактическая сверхмассивная черная дыра . Издательство Принстонского университета. С. 255–256. ISBN 978-0-691-13129-0.
  11. ^ Soldner, JGV (1804). «Об отклонении луча света от его прямолинейного движения из-за притяжения небесного тела, при котором он почти проходит мимо»  . Berliner Astronomisches Jahrbuch : 161–172.
  12. ^ Ньютон, Исаак (1998). Opticks: или трактат отражений, преломлений, изгибов и цветов света. Также два трактата о видах и величине криволинейных фигур . Комментарий Николаса Юмеса (изд. Octavo). Пало-Альто, Калифорния: Octavo. ISBN 978-1-891788-04-8.( Оптика была первоначально опубликована в 1704 году).
  13. ^ Уилл, CM (2006). «Противостояние общей теории относительности и эксперимента» . Живые обзоры в теории относительности . 9 (1): 39. arXiv : gr-qc / 0510072 . Bibcode : 2006LRR ..... 9 .... 3W . DOI : 10.12942 / LRR-2006-3 . PMC 5256066 . PMID 28179873 .  
  14. ^ Дайсон, FW; Эддингтон, А.С.; Дэвидсон К. (1920). «Определение отклонения света гравитационным полем Солнца по наблюдениям, проведенным во время полного затмения 29 мая 1919 года» . Философские труды Королевского общества . 220А (571–581): 291–333. Bibcode : 1920RSPTA.220..291D . DOI : 10,1098 / rsta.1920.0009 .
  15. ^ Стэнли, Мэтью (2003). « Экспедиция залечить раны войны“: 1919 Затмения и Эддингтон как Quaker авантюрист». Исида . 94 (1): 57–89. Bibcode : 2003Isis ... 94 ... 57S . DOI : 10.1086 / 376099 . PMID 12725104 . S2CID 25615643 .  
  16. ^ Дайсон, FW; Эддингтон, А.С.; Дэвидсон, К. (1 января 1920 г.). «Определение отклонения света гравитационным полем Солнца по наблюдениям, сделанным во время полного затмения 29 мая 1919 года» . Философские труды Королевского общества A: математические, физические и инженерные науки . 220 (571–581): 291–333. Bibcode : 1920RSPTA.220..291D . DOI : 10,1098 / rsta.1920.0009 .
  17. ^ Розенталь-Шнайдер, Ильзе: реальность и научная правда. Detroit: Wayne State University Press, 1980. стр. 74. (См. Также Calaprice, Alice: The New Quotable Einstein . Princeton: Princeton University Press, 2005. стр. 227.)
  18. ^ Ф. Цвикки (1937). «Туманности как гравитационные линзы» (PDF) . Физический обзор . 51 (4): 290. Полномочный код : 1937PhRv ... 51..290Z . DOI : 10.1103 / PhysRev.51.290 .
  19. ^ Шнайдер Питер; Кочанек, Кристофер; Wambsganss, Иоахим (2006). Гравитационное линзирование: сильное, слабое и микро . Springer Verlag Berlin Heidelberg New York Press. п. 4. ISBN 978-3-540-30309-1.
  20. ^ Уолш, Д .; Карсвелл, РФ; Вейманн, Р. Дж. (31 мая 1979 г.). «0957 + 561 A, B: двойные квазизвездные объекты или гравитационная линза?». Природа . 279 (5712): 381–384. Bibcode : 1979Natur.279..381W . DOI : 10.1038 / 279381a0 . PMID 16068158 . S2CID 2142707 .  
  21. ^ Friedman, Y .; Штайнер, JM (2017). "Гравитационное отклонение в релятивистской ньютоновской динамике". Письма Еврофизики . 117 (5): 59001. arXiv : 1705.06967 . Bibcode : 2017EL .... 11759001F . DOI : 10.1209 / 0295-5075 / 117/59001 . S2CID 119205270 . 
  22. ^ «Помощь Хабблу» . www.spacetelescope.org . Проверено 29 октября 2018 года .
  23. ^ Cassan, A .; Кубас, Д .; Beaulieu, J.-P .; Доминик, М .; Хорн, К .; Greenhill, J .; Wambsganss, J .; Menzies, J .; Уильямс, А. (2012). «Одна или несколько связанных планет на одну звезду Млечного Пути по наблюдениям микролинзирования». Природа . 481 (7380): 167–169. arXiv : 1202.0903 . Bibcode : 2012Natur.481..167C . DOI : 10,1038 / природа10684 . PMID 22237108 . S2CID 2614136 .  
  24. ^ Космология: слабое гравитационное линзирование улучшает измерения далеких галактик
  25. ^ Sci-News.com (21 октября 2013). «Обнаружена самая далекая гравитационная линза» . Sci-News.com . Архивировано из оригинального 23 октября 2013 года . Проверено 22 октября 2013 года .
  26. ^ van der Wel, A .; и другие. (2013). «Открытие четверной линзы в КАНДЕЛЯХ с рекордным красным смещением линзы». Письма в астрофизический журнал . 777 (1): L17. arXiv : 1309.2826 . Bibcode : 2013ApJ ... 777L..17V . DOI : 10.1088 / 2041-8205 / 777/1 / L17 . S2CID 55728208 . 
  27. ^ Вонг, К .; и другие. (2014). «Открытие сильной линзирующей галактики, встроенной в кластер на z = 1,62». Письма в астрофизический журнал . 789 (2): L31. arXiv : 1405,3661 . Bibcode : 2014ApJ ... 789L..31W . DOI : 10.1088 / 2041-8205 / 789/2 / L31 . S2CID 56376674 . 
  28. ^ НАСА / Лаборатория реактивного движения (22 октября 2013 г.). «Обнаружен долгожданный образец древнего света» . ScienceDaily . Проверено 23 октября 2013 года .
  29. ^ Hanson, D .; и другие. (30 сентября 2013 г.). «Обнаружение поляризации B-моды в космическом микроволновом фоне по данным телескопа Южного полюса». Письма с физическим обзором . 14. 111 (14): 141301. arXiv : 1307.5830 . Bibcode : 2013PhRvL.111n1301H . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.111.141301 . PMID 24138230 . S2CID 9437637 .  
  30. ^ Клавин, Уитни; Дженкинс, Энн; Вильярд, Рэй (7 января 2014 г.). «Группа Хаббла и Спитцера НАСА для исследования далеких галактик» . НАСА . Проверено 8 января 2014 года .
  31. ^ Чоу, Фелесия; Уивер, Донна (16 октября 2014 г.). "ВЫПУСК 14-283 - Хаббл НАСА обнаруживает чрезвычайно далекие галактики через космическое увеличительное стекло" . НАСА . Проверено 17 октября 2014 года .
  32. ^ Эйнштейн, Альберт (1936). «Линзовидное действие звезды при отклонении света в гравитационном поле». Наука . 84 (2188): 506–507. Bibcode : 1936Sci .... 84..506E . DOI : 10.1126 / science.84.2188.506 . PMID 17769014 . S2CID 38450435 .  
  33. ^ Eshleman, Von R (1979). «Гравитационная линза Солнца: ее потенциал для наблюдений и связи на межзвездных расстояниях». Наука . 205 (4411): 1133–1135. DOI : 10.1126 / science.205.4411.1133 . PMID 17735051 . S2CID 27692082 .  
  34. ^ Джеффри А. Лэндис, "Миссия к гравитационному центру Солнца: критический анализ", ArXiv, статья 1604.06351, Корнельский университет, 21 апреля 2016 г. (загружено 30 апреля 2016 г.)
  35. ^ Клаудио Макконе (2009). Полет в дальний космос и связь: использование Солнца в качестве гравитационной линзы . Springer. ISBN 9783540729433.
  36. Лэндис, Джеффри А., «Миссия к гравитационному фокусу Солнца: критический анализ», статья AIAA-2017-1679, Научно-технический форум и выставка AIAA 2017, Грейпвайн, Техас, 9–13 января 2017 г. Препринт на arXiv.org (по состоянию на 24 декабря 2016 г.).
  37. ^ Холл, Лора (2020-04-06). «Прямая многопиксельная визуализация и спектроскопия экзопланеты» . НАСА . Проверено 5 августа 2020 .
  38. ^ "Скопление галактик MACS J2129-0741 и линзированная галактика MACS2129-1" . www.spacetelescope.org . Проверено 23 июня 2017 года .
  39. ^ Кайзер, Ник; Сквайрз, Гордон; Бродхерст, Том (август 1995). "Метод наблюдения за слабым линзированием". Астрофизический журнал . 449 : 460–475. arXiv : astro-ph / 9411005 . Bibcode : 1995ApJ ... 449..460K . DOI : 10.1086 / 176071 . S2CID 119382511 . 
  40. ^ Луппино, Джорджия; Кайзер, Ник (20 января 1997 г.). «Обнаружение слабого линзирования скоплением галактик на z = 0,83». Астрофизический журнал . 475 (1): 20–28. arXiv : astro-ph / 9601194 . Bibcode : 1997ApJ ... 475 ... 20л . DOI : 10.1086 / 303508 . S2CID 6294167 . 
  41. ^ Бабу, Гутти Йогеш; Фейгельсон, Эрик Д. (2007). Статистические проблемы современной астрономии IV: Труды конференции, проведенной в Университете штата Пенсильвания, Юниверсити-Парк, Пенсильвания, США, 12–15 июня 2006 г., том 371 (иллюстрированное издание). Астрономическое общество Тихого океана. п. 66. ISBN 978-1-58381-240-2.
  42. ^ Плионис, Манолис; López-Cruz, O .; Хьюз, Д. (2008). Панхроматический вид скоплений галактик и крупномасштабной структуры (иллюстрированный ред.). Springer Science & Business Media. п. 233. ISBN. 978-1-4020-6940-6.
  43. ^ Фредерик Курбин, Данте Миннити, Фредерик Курбин, Данте Миннити (2008). Гравитационное линзирование: астрофизический инструмент (иллюстрированный ред.). Springer. п. 69. ISBN 978-3-540-45857-9.
  44. ^ "Хаббл захватывает дюжину двойников дуги солнечных лучей" . www.spacetelescope.org . Дата обращения 11 ноября 2019 .
  45. ^ «Хаббл видит самый яркий квазар в ранней Вселенной» . www.spacetelescope.org . Проверено 10 января 2019 .
  46. ^ «На охоте за новорожденными звездами» . www.spacetelescope.org . Проверено 15 октября 2018 года .
  47. ^ "Искаженный и искаженный" . www.spacetelescope.org . Проверено 24 сентября 2018 года .
  48. ^ "Растянутое изображение далекой галактики" . www.spacetelescope.org . Проверено 16 января 2018 .
  49. ^ "Космическая змея, беременная звездами" . www.spacetelescope.org . Проверено 20 ноября 2017 года .
  50. ^ «Удвоение числа известных гравитационных линз» . noirlab.edu . Проверено 3 февраля 2021 года .
  51. ^ "Хаббл захватывает галерею сверхъярких галактик" . www.spacetelescope.org . Дата обращения 8 июня 2017 .
  52. ^ "Детальный взгляд на сверхновую с гравитационной линзой" . www.spacetelescope.org . Проверено 21 апреля 2017 года .
  53. ^ Лофф, Сара; Данбар, Брайан (10 февраля 2015 г.). «Хаббл видит улыбающуюся линзу» . НАСА . Проверено 10 февраля 2015 года .
  54. ^ "Самая далекая гравитационная линза помогает взвешивать галактики" . Пресс-релиз ЕКА / Хаббла . Проверено 18 октября 2013 года .
  55. ^ "ALMA переписывает историю звездного бэби-бума Вселенной" . ESO . Проверено 2 апреля 2013 года .
Библиография
  • « Случайные астрофизики ». Новости науки, 13 июня 2008 г.
  • « XFGLenses ». Компьютерная программа для визуализации гравитационных линз, Франсиско Фрутос-Альфаро
  • « Г-ЛенС ». Моделирование точечной гравитационной линзы, Марк Буген.
  • Ньюбери, Пит, « Гравитационное линзирование ». Институт прикладной математики Университета Британской Колумбии.
  • Коэн, Н., "Линза гравитации: взгляд на новую космологию", Wiley and Sons, 1988.
  • « Q0957 + 561 Гравитационная линза ». Harvard.edu.
  • Бриджес, Эндрю: « Обнаружен самый далекий известный объект во Вселенной ». Ассошиэйтед Пресс . 15 февраля 2004 г. (Самая дальняя галактика, обнаруженная методом гравитационного линзирования с помощью Abell 2218 и космического телескопа Хаббла.)
  • Анализируя корпорации ... и космос Необычный карьерный путь в области гравитационного линзирования.
  • « HST-изображения сильных гравитационных линз ». Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики.
  • " Событие планетарного микролинзирования " и " Планета с массой Юпитера в событии микролинзирования OGLE-2005-BLG-071 ", первые обнаружения планет за пределами Солнца с использованием микролинзирования.
  • Гравитационное линзирование на arxiv.org
  • Домашняя страница НРАО КЛАСС
  • Обзор AT20G
  • Предел дифракции на эффект гравитационной линзы (Бонц, Р. Дж. И Хауган, член парламента "Астрофизика и космическая наука", том 78, № 1, стр. 199-210. Август 1981)
дальнейшее чтение
  • Блэндфорд и Нараян; Нараян, Р. (1992). «Космологические приложения гравитационного линзирования». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 30 (1): 311–358. Bibcode : 1992ARA & A..30..311B . DOI : 10.1146 / annurev.aa.30.090192.001523 .
  • Маттиас Бартельманн; Питер Шнайдер (17 августа 2000 г.). «Слабое гравитационное линзирование» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 26 февраля 2007 года. Cite journal requires |journal= (help)
  • Хавинсон, Дмитрий; Нойман, Женева (июнь – июль 2008 г.). «От фундаментальной теоремы алгебры к астрофизике:« Гармоничный »путь» (PDF) . Уведомления AMS . 55 (6): 666–675..
  • Петтерс, Арли О .; Левин, Гарольд; Вамбсгансс, Иоахим (2001). Теория сингулярностей и гравитационное линзирование . Успехи математической физики. 21 . Birkhäuser.
  • Инструменты для оценки возможностей использования измерений параллакса гравитационно-линзовых источников (Stein Vidar Hagfors Haugan. Июнь 2008 г.)

Внешние ссылки [ править ]

  • Видео: Эвелин Гейтс - Телескоп Эйнштейна: поиск темной материи и темной энергии во Вселенной. Архивировано 2 сентября 2018 года на Wayback Machine , презентация в Портленде, штат Орегон, 19 апреля 2009 года, из недавнего книжного тура автора.
  • Аудио: Фрейзер Кейн и доктор Памела Гей - Астрономический состав: гравитационное линзирование, май 2007 г.

Показан в научно-фантастических произведениях [ править ]

  • Существование , Дэвид Брин, 2012