Գիշերային երկինքը վաղուց գրավել և տպավորել է բազմաթիվ աստղերով մարդուն։ Սիրողական աստղադիտակը կարող է տեսնել խորը տիեզերական օբյեկտների շատ ավելի մեծ բազմազանություն՝ կլաստերների առատություն, գնդաձև և ցրված, միգամածություններ և մոտակա գալակտիկաներ: Բայց կան չափազանց տպավորիչ և հետաքրքիր երևույթներ, որոնք կարող են հայտնաբերել միայն հզոր աստղագիտական գործիքները։ Տիեզերքի նման գանձերից են գրավիտացիոն ոսպնյակի իրադարձությունները, և դրանց թվում են այսպես կոչված Էյնշտեյնի խաչերը։ Ինչ է դա, մենք կիմանանք այս հոդվածում։
Տիեզերական ոսպնյակներ
Գրավիտացիոն ոսպնյակը ստեղծվում է զգալի զանգված ունեցող օբյեկտի (օրինակ՝ մեծ գալակտիկա) հզոր գրավիտացիոն դաշտից, որը պատահաբար հայտնվել է դիտորդի և հեռավոր լույսի աղբյուրի միջև՝ քվազար, մեկ այլ գալակտիկա կամ պայծառ: գերնոր աստղ.
Էյնշտեյնի ձգողականության տեսությունը գրավիտացիոն դաշտերը դիտարկում է որպես տարածություն-ժամանակային շարունակականության դեֆորմացիաներ։ Համապատասխանաբար, այն գծերը, որոնցով լույսի ճառագայթները տարածվում են ամենակարճ ժամանակային ընդմիջումներով (գեոդեզիական գծեր) նույնպես.կռացած են. Արդյունքում դիտորդը տեսնում է լույսի աղբյուրի պատկերը որոշակի ձևով աղավաղված։
Ի՞նչ է «Էյնշտեյնի խաչը»:
Խեղաթյուրման բնույթը կախված է գրավիտացիոն ոսպնյակի կազմաձևից և նրա դիրքից՝ աղբյուրն ու դիտորդին միացնող տեսադաշտի նկատմամբ։ Եթե ոսպնյակը խիստ սիմետրիկ է կիզակետային գծի վրա, ապա դեֆորմացված պատկերը ստացվում է օղակաձև, եթե համաչափության կենտրոնը տեղափոխվում է գծի համեմատ, ապա այդպիսի Էյնշտեյնի օղակը կարելի է բաժանել աղեղների։
Բավականաչափ ուժեղ տեղաշարժով, երբ լույսի ծածկած հեռավորությունները զգալիորեն տարբերվում են, ոսպնյակը ձևավորում է մի քանի կետային պատկերներ: Էյնշտեյնի խաչը, ի պատիվ հարաբերականության ընդհանուր տեսության հեղինակի, որի շրջանակներում կանխատեսվում էին նման երևույթներ, կոչվում է ոսպնյակային աղբյուրի քառապատիկ պատկեր։
։
Քվազար չորս դեմքով
Ամենա«ֆոտոգեն» քառակի օբյեկտներից է Պեգաս համաստեղությանը պատկանող QSO 2237+0305 քվազարը։ Այն շատ հեռու է. այս քվազարի արձակած լույսը ճամփորդել է ավելի քան 8 միլիարդ տարի, նախքան այն հարվածել է ցամաքային և տիեզերական աստղադիտակների տեսախցիկի ոսպնյակներին: Այս Էյնշտեյնի խաչի հետ կապված պետք է նկատի ունենալ, որ սա հատուկ անուն է, թեև ոչ պաշտոնական, և գրված է մեծատառով:
Լուսանկարի վերևում Էյնշտեյնի խաչն է։ Կենտրոնական կետը ոսպնյակային գալակտիկայի միջուկն է։ Նկարն արվել է տիեզերքիցHubble աստղադիտակը.
ZW 2237+030 գալակտիկան, որը գործում է որպես ոսպնյակ, 20 անգամ ավելի մոտ է, քան բուն քվազարը: Հետաքրքիր է, որ առանձին աստղերի և, հնարավոր է, աստղային կլաստերների կամ զանգվածային գազային և փոշու ամպերի արդյունքում առաջացած լրացուցիչ ոսպնյակային էֆեկտի պատճառով չորս բաղադրիչներից յուրաքանչյուրի պայծառությունը ենթարկվում է աստիճանական և անհավասար փոփոխությունների:
Ձևերի բազմազանություն
Հավանաբար ոչ պակաս գեղեցիկ է խաչաձև ոսպնյակներով HE 0435-1223 քվազարը, գրեթե նույն հեռավորությունը, ինչ QSO 2237+0305: Գրավիտացիոն ոսպնյակը, միանգամայն պատահական հանգամանքների պատճառով, այստեղ այնպիսի դիրք է գրավում, որ քվազարի բոլոր չորս պատկերները գտնվում են գրեթե հավասարաչափ՝ կազմելով գրեթե կանոնավոր խաչ։ Այս արտասովոր տպավորիչ օբյեկտը գտնվում է Էրիդանի համաստեղությունում։
Եվ վերջապես հատուկ առիթ: Աստղագետներին բախտ է վիճակվել լուսանկարում ֆիքսել, թե ինչպես է հզոր ոսպնյակը՝ առաջնային պլանում գտնվող հսկայական կլաստերում գտնվող գալակտիկան, տեսողականորեն մեծացրել է ոչ թե քվազարը, այլ գերնոր աստղի պայթյունը: Այս իրադարձության յուրահատկությունն այն է, որ գերնորը, ի տարբերություն քվազարի, կարճաժամկետ երևույթ է։ Պայթյունը, որը կոչվում է «Ռեֆսդալ» գերնոր, տեղի է ունեցել հեռավոր գալակտիկայում ավելի քան 9 միլիարդ տարի առաջ:
Որոշ ժամանակ անց Էյնշտեյնի խաչին, որն ամրացրեց ու բազմապատկեց հնագույն աստղային պայթյունը, մի փոքր ավելի հեռու ավելացվեց ևս հինգերորդ պատկերը՝ ոսպնյակի կառուցվածքի առանձնահատկությունների պատճառով ուշացած և, ի դեպ, կանխատեսված.նախապես։
Ներքևի նկարում կարող եք տեսնել գերնոր Refsdal-ի «դիմանկարը»՝ բազմապատկված ձգողականությամբ։
Երևույթի գիտական նշանակությունը
Իհարկե, այնպիսի երեւույթ, ինչպիսին Էյնշտեյնի խաչն է, ոչ միայն էսթետիկ դեր է խաղում։ Այս տեսակի օբյեկտների գոյությունը հարաբերականության ընդհանուր տեսության անհրաժեշտ հետևանքն է, և դրանց ուղղակի դիտարկումը դրա վավերականության ամենաակնառու հաստատումներից է։
Գրավիտացիոն ոսպնյակների այլ ազդեցությունների հետ մեկտեղ նրանք գրավում են գիտնականների ուշադրությունը: Էյնշտեյնի խաչերն ու օղակները հնարավորություն են տալիս ուսումնասիրել ոչ միայն այնպիսի հեռավոր լույսի աղբյուրները, որոնք հնարավոր չէ տեսնել ոսպնյակների բացակայության դեպքում, այլև ոսպնյակների կառուցվածքը, օրինակ՝ մութ նյութի բաշխումը գալակտիկաների կլաստերներում։
Քվազարների (ներառյալ խաչաձև պատկերների) անհավասար դասավորված ոսպնյակային պատկերների ուսումնասիրությունը կարող է նաև օգնել կատարելագործել այլ կարևոր տիեզերաբանական պարամետրեր, ինչպիսին է Հաբլի հաստատունը: Այս անկանոն ձևով Էյնշտեյնյան օղակներն ու խաչերը ձևավորվում են ճառագայթներից, որոնք տարբեր ժամանակներում անցել են տարբեր հեռավորություններ: Հետևաբար, դրանց երկրաչափության համեմատությունը պայծառության տատանումների հետ թույլ է տալիս հասնել մեծ ճշգրտության Հաբլի հաստատունը և, հետևաբար, Տիեզերքի դինամիկան որոշելու հարցում:
:
Մի խոսքով, գրավիտացիոն ոսպնյակների ստեղծած զարմանալի երեւույթները ոչ միայն աչք են շոյում, այլեւ լուրջ դերակատարում ունեն ժամանակակից տիեզերական գիտությունների մեջ։
