Gravitationslinse

Gravitationslinse, stof, der gennem bøjning af rummet i sit gravitationsfelt ændrer retningen af lys, der passerer i nærheden. Effekten er analog til den, der frembringes af en linse.

Et af de mest bemærkelsesværdige forudsigelser i Einsteins generelle relativitetsteori er, at tyngdekraften bøjer lyset. Denne effekt blev først demonstreret under en total solformørkelse i 1919, hvor man observerede, at stjernernes positioner nær solen var lidt forskudt fra deres sædvanlige positioner – en effekt, der skyldes solens tyngdekrafts tiltrækning, når stjernernes lys passerede tæt på solen. I 1930’erne forudsagde Einstein, at en massefordeling, som f.eks. en galakse, kunne virke som en gravitations-“linse”, der ikke blot bøjede lyset, men også forvrængede billeder af objekter, der lå uden for den gravitationelle masse. Hvis et objekt befinder sig bag en massiv galakse, set fra Jorden, kan det afbøjede lys nå Jorden ad mere end én vej. Da den fungerer som en linse, der fokuserer lyset ad forskellige veje, kan galaksens tyngdekraft få objektet til at virke strakt, eller som om lyset kommer fra flere objekter i stedet for et enkelt objekt. Objektets lys kan endda blive spredt ud i en ring. Den første gravitationslinse blev opdaget i 1979, da to kvasarer blev opdaget meget tæt på hinanden på himlen og med lignende afstande og spektrer. De to kvasarer var i virkeligheden det samme objekt, hvis lys var blevet delt op i to baner af den gravitationelle påvirkning fra en mellemliggende galakse.

Ringe eller tydelige flere billeder af et objekt vises, når linsen er ekstremt massiv, og en sådan linsning kaldes stærk linsning. Ofte er den mellemliggende linse dog kun stærk nok til at strække baggrundsobjektet en smule; dette kaldes svag linsning. Ved at studere de statistiske egenskaber ved formen på meget fjerne galakser og kvasarer kan astronomer bruge virkningerne af svag linsning til at studere fordelingen af mørkt stof i universet.