Gravitační čočka

Gravitační čočka, hmota, která ohybem prostoru ve svém gravitačním poli mění směr světla procházejícího v její blízkosti. Efekt je analogický efektu, který vytváří čočka.

Jednou z nejpozoruhodnějších předpovědí Einsteinovy obecné teorie relativity je, že gravitace ohýbá světlo. Tento efekt byl poprvé prokázán během úplného zatmění Slunce v roce 1919, kdy bylo pozorováno, že polohy hvězd v blízkosti Slunce jsou mírně posunuty oproti svým obvyklým polohám – tento efekt byl způsoben gravitačním působením Slunce při průchodu světla hvězd v blízkosti Slunce. Ve 30. letech 20. století Einstein předpověděl, že rozložení hmoty, například galaxie, může působit jako gravitační „čočka“, která nejen ohýbá světlo, ale také zkresluje obrazy objektů ležících mimo gravitující hmotu. Pokud se nějaký objekt nachází za hmotnou galaxií při pohledu ze Země, může vychýlené světlo dosáhnout Země více než jednou cestou. Gravitace galaxie, která funguje jako čočka, jež soustřeďuje světlo po různých cestách, může způsobit, že se objekt jeví jako roztažený nebo jako by světlo přicházelo z více objektů, nikoli z jednoho. Světlo objektu může být dokonce rozloženo do prstence. První gravitační čočka byla objevena v roce 1979, kdy byly na obloze velmi blízko sebe objeveny dva kvazary s podobnou vzdáleností a spektrem. Oba kvazary byly ve skutečnosti stejným objektem, jehož světlo bylo rozděleno na dvě dráhy gravitačním vlivem zasahující galaxie.

Kruhy nebo výrazné vícenásobné obrazy objektu se objeví, když je čočka extrémně hmotná, a takové čočkování se nazývá silné čočkování. Často je však zasahující čočka dostatečně silná pouze na to, aby mírně protáhla objekt v pozadí; to se nazývá slabé čočkování. Studiem statistických vlastností tvarů velmi vzdálených galaxií a kvazarů mohou astronomové využít efekt slabého čočkování ke studiu rozložení temné hmoty ve vesmíru.

.