гравитационная фокусировка

ГРАВИТАЦИОННАЯ ФОКУСИРОВКА - свойство гравитирующего объекта отклонять проходящий мимо него поток частиц или излучения и собирать (фокусировать) его. Гравитирующий объект действует при этом наподобие оптич. или эл--магн. линзы.

Г. ф. разреженного межзвёздного газа происходит, напр., при движении сквозь него звезд и Солнца. Солнце своим тяготением собирает поток газа вдоль луча, направленного в сторону, противоположную движению Солнца. Уплотнение потока газа вдоль луча фокусировки непосредственно наблюдается по его излучению приборами, установленными на космических аппаратах.

При прохождении света вблизи гравитирующего тела траектория фотонов искривляется, свет притягивается к телу. Для обычных тел угол отклонения а мал, он выражается ф-лой

где b - прицельный параметр, M - масса тяготеющего тела, G - гравитационная постоянная. В случае точечного источника света А, лучи к-рого идут к наблюдателю мимо тяготеющего тела В и огибают его с противоположных сторон, наблюдатель увидит два изображения точечного источника. Если источник света протяжённый, то наблюдатель увидит два сильно астиг-матич. изображения объекта. Тело В, к-рое своим тяготением искривляет лучи, получило назв. гравитационной линзы. Если гравитирующая масса линзы В не сосредоточена в центре объекта, а распределена по нек-рому объёму, и лучи света могут свободно проходить через эту массу (такой случай реализуется для большей части объема галактик или скоплений галактик), то траектории лучей будут более сложными. Наблюдатель сможет увидеть два или три изображения светящегося объекта. Третий луч может проходить через центр. часть гравитац. линзы, почти не отклоняясь от своего пути.

Проявление, по крайней мере, одной гравитац. линзы уже обнаружено. Открыта пара квазаров QSO 0957+561 А, В, находящихся на 5,7'' друг от друга, имеющих идентичные спектры с красным смещением z=l,41. Отношение потоков от компонентов А и В в радио-, ИК-, оптич.- и УФ-диапазонах практически одинаково (0,8), что является сильным подтверждением гипотезы гравитационной линзы. Гравитац. линзой в этом случае является галактика (или скопление галактик), лежащая по дороге от квазара к нам и создающая его двойное изображение.

Г. ф. света своеобразно проявляется при его распространении в пространстве, заполненном прозрачной для света тяготеющей материей, напр. в однородной расширяющейся Вселенной, в плотность к-рой осн. вклад вносит не обычное вещество, а частицы типа нейтрино (если они обладают массой, см. Космология ).Тяготение материи, находящейся в конусе лучей, искривляет их. Чем дальше объект, тем большая масса содержится в конусе лучей, тем больше искривление. Это приводит к тому, что, начиная с нек-рого расстояния во Вселенной, более далёкий объект имеет большие угловые размеры, чем такой же объект, расположенный ближе.

Открытие гравитац. линз является ещё одним подтверждением общей теории относительности.

Лит.: Зельдович Я. Б., Новиков И. Д., Теория тяготения и эволюция звезд, M., 1971; Муханов В. Ф., Двойной квазар QSO 0957+561 А, В - гравитационная линза?, "УФН", 1981, т. 133, с. 729. И. Д. Новиков.

   <<      Предметный указатель      >>