Lub ntiajteb txawj nqus lens: txhais, hom, qauv

Cov txheej txheem:

Lub ntiajteb txawj nqus lens: txhais, hom, qauv
Lub ntiajteb txawj nqus lens: txhais, hom, qauv
Anonim

Lub lens gravitational yog ib qho kev faib tawm ntawm cov teeb meem (piv txwv li, pawg ntawm galaxies) ntawm qhov chaw teeb pom kev deb, uas muaj peev xwm khoov lub radiance ntawm satellite, hla mus rau tus saib, thiab cov neeg soj ntsuam. Cov nyhuv no yog hu ua gravitational lo ntsiab muag, thiab tus nqi ntawm kev khoov yog ib qho ntawm Albert Einstein qhov kev kwv yees hauv kev sib piv. Classical physics kuj hais txog qhov khoov ntawm lub teeb, tab sis qhov ntawd tsuas yog ib nrab ntawm qhov kev sib piv dav dav hais txog.

Creator

Gravitational lens, hom thiab txhais
Gravitational lens, hom thiab txhais

Txawm hais tias Einstein ua tsis tau tshaj tawm cov lus qhia txog qhov no hauv xyoo 1912, Orest Chwolson (1924) thiab František Link (1936) feem ntau suav hais tias yog thawj tus qhia txog qhov cuam tshuam ntawm lub lens gravitational. Txawm li cas los xij, nws tseem muaj feem cuam tshuam nrog Einstein, uas tau luam tawm ib daim ntawv hauv xyoo 1936.

Kev lees paub ntawm txoj kev xav

Gravitational Lens, Modeling thiab Views
Gravitational Lens, Modeling thiab Views

Fritz Zwicky tau hais hauv xyoo 1937 tias cov nyhuv no tuaj yeem tso cai rau cov pawg galaxy los ua lub lens gravitational. Tsuas yog xyoo 1979, qhov tshwm sim no tau lees paub los ntawm kev soj ntsuam ntawm quasar Twin QSO SBS 0957 + 561.

Kev piav qhia

Lub ntiajteb txawj nqus lens
Lub ntiajteb txawj nqus lens

Tsis zoo li lub lens kho qhov muag, lub lens gravitational ua rau qhov siab tshaj plaws ntawm lub teeb uas dhau mus ze rau nws qhov chaw. Thiab qhov tsawg kawg nkaus ntawm ib qho uas txuas ntxiv mus. Yog li ntawd, lub lens gravitational tsis muaj ib qho focal point, tab sis muaj ib txoj kab. Lo lus no nyob rau hauv cov ntsiab lus ntawm lub teeb deflection yog thawj zaug siv los ntawm O. J. Lodge. Nws tau sau tseg tias "nws tsis tuaj yeem hais tias lub lens gravitational ntawm lub hnub ua li no, vim tias lub hnub qub tsis muaj qhov ntev ntawm lub ntsej muag."

Yog tias qhov chaw, qhov khoom loj, thiab cov neeg soj ntsuam nyob hauv txoj kab ncaj nraim, lub teeb ci yuav tshwm sim raws li lub nplhaib ncig qhov teeb meem. Yog tias muaj qhov offset, tsuas yog ntu tuaj yeem pom xwb. Lub lens gravitational no tau hais thawj zaug hauv xyoo 1924 hauv St. Petersburg los ntawm tus kws kho mob Orest Khvolson thiab ua haujlwm ntau los ntawm Albert Einstein hauv xyoo 1936. Feem ntau raug xa mus rau hauv cov ntaub ntawv raws li Albert rings, raws li yav dhau los tsis muaj kev txhawj xeeb txog kev ntws los yog duab vojvoog.

Feem ntau, thaum lub lensing loj yog complex (xws li ib pab pawg ntawm galaxies los yog ib pawg) thiab tsis ua rau ib tug spherical distortion ntawm qhov chaw-lub sij hawm, qhov chaw yuav zoo liib nrab arcs tawg nyob ib ncig ntawm lub lens. Tus neeg soj ntsuam tuaj yeem pom ntau cov duab resized ntawm tib yam khoom. Lawv cov naj npawb thiab cov duab nyob ntawm qhov chaw txheeb ze, nrog rau kev simulation ntawm gravitational lo ntsiab muag.

3 chav kawm

Gravitational lens, hom
Gravitational lens, hom

1. Lens muaj zog.

Qhov twg muaj qhov pom tau yooj yim distortions, xws li tsim ntawm Einstein rings, arcs thiab ntau cov duab.

2. Lens tsis muaj zog.

Qhov twg qhov kev hloov pauv hauv keeb kwm yav dhau yog me dua thiab tsuas yog tuaj yeem tshawb pom los ntawm kev txheeb xyuas cov khoom siv ntau yam kom pom tsuas yog ob peb feem pua cov ntaub ntawv sib txuas. Lub lens qhia tau hais tias qhov kev nyiam stretching ntawm cov ntaub ntawv keeb kwm yav dhau yog perpendicular rau kev taw qhia ntawm qhov chaw. Los ntawm kev ntsuas cov duab thiab kev taw qhia ntawm ntau tus galaxies nyob deb, lawv qhov chaw tuaj yeem ntsuas qhov nruab nrab los ntsuas qhov ntsuas qhov hloov pauv hauv txhua cheeb tsam. Qhov no, nyob rau hauv lem, yuav siv tau los reconstruct lub loj faib: nyob rau hauv particular, lub keeb kwm yav dhau kev sib cais ntawm cov teeb meem tsaus nti yuav reconstructed. Txij li thaum lub galaxies yog inherently elliptical thiab tsis muaj zog gravitational lensing teeb liab yog me me, ntau cov galaxies yuav tsum tau siv nyob rau hauv cov kev tshawb fawb no. Cov ntaub ntawv lo ntsiab muag tsis muaj zog yuav tsum ua tib zoo zam ntau qhov tseem ceeb ntawm kev tsis ncaj ncees: cov duab sab hauv, nyiam lub koob yees duab cov ntsiab lus nthuav dav ua haujlwm rau distort, thiab lub peev xwm ntawm huab cua tsis pom kev hloov cov duab.

Cov txiaj ntsig ntawm noCov kev tshawb fawb tseem ceeb rau kev ntsuam xyuas cov lo ntsiab muag gravitational hauv qhov chaw kom nkag siab zoo dua thiab txhim kho Lambda-CDM qauv thiab muab kev txheeb xyuas qhov sib xws ntawm lwm qhov kev soj ntsuam. Lawv kuj tseem yuav muab kev txwv tseem ceeb rau yav tom ntej ntawm lub zog tsaus.

3. Microlensing.

Qhov twg tsis muaj qhov cuam tshuam pom hauv cov duab, tab sis qhov pom ntawm lub teeb tau txais los ntawm cov khoom tom qab hloov pauv lub sijhawm. Cov khoom ntawm lub lensing tuaj yeem yog cov hnub qub hauv Milky Way, thiab qhov chaw ntawm keeb kwm yav dhau yog cov pob hauv lub galaxy nyob deb lossis, lwm qhov, ib qho quasar nyob deb dua. Cov nyhuv me me, yog li txawm tias lub galaxy uas muaj ntau dua 100 billion npaug ntawm lub hnub yuav tsim ntau cov duab sib cais los ntawm ob peb arcseconds xwb. Galactic pawg tuaj yeem tsim kev sib cais ntawm feeb. Hauv ob qho xwm txheej, cov peev txheej nyob deb heev, ntau pua megaparsecs los ntawm peb lub ntiaj teb.

ncua sij hawm

Gravitational lens, txhais
Gravitational lens, txhais

Lub ntiajteb txawj nqus lo ntsiab muag ua sib npaug ntawm txhua hom hluav taws xob hluav taws xob, tsis yog lub teeb pom kev xwb. Cov teebmeem tsis muaj zog tau kawm ob qho tib si rau cosmic microwave keeb kwm yav dhau thiab rau kev tshawb fawb galactic. Cov lo ntsiab muag muaj zog kuj tau pom nyob rau hauv xov tooj cua thiab X-ray hom. Yog tias cov khoom zoo li no tsim ntau cov duab, yuav muaj sijhawm ncua sijhawm ntawm ob txoj hauv kev. Ntawd yog, ntawm ib lub lens, cov lus piav qhia yuav raug pom ua ntej tshaj ntawm lwm qhov.

3 yam khoom

Gravitational lens, qauv
Gravitational lens, qauv

1. Cov hnub qub, cov seem, xim av dwarfs thiabplanets.

Thaum ib yam khoom nyob rau hauv Milky Way hla lub ntiaj teb thiab lub hnub qub nyob deb, nws yuav tsom thiab ua kom lub teeb tom qab hnyav dua. Ntau qhov xwm txheej ntawm hom no tau pom nyob rau hauv Huab Magellanic Loj, lub ntiaj teb me me ze ntawm Milky Way.

2. Galaxies.

Cov ntiaj chaw loj heev tuaj yeem ua raws li lub ntsej muag gravitational. Lub teeb los ntawm qhov chaw tom qab lub ntug yog khoov thiab tsom mus tsim cov duab.

3. Galaxy pawg.

Ib yam khoom loj tuaj yeem tsim cov duab ntawm cov khoom nyob deb ntawm nws, feem ntau yog nyob rau hauv daim ntawv ntawm stretched arcs - ib tug sector ntawm lub nplhaib Einstein. Cluster gravitational lo ntsiab muag ua rau nws tuaj yeem pom cov luminaries uas nyob deb dhau los lossis tsis pom kev. Thiab txij li thaum saib qhov kev ncua deb txhais tau tias saib mus rau yav dhau los, tib neeg tau nkag mus rau cov ntaub ntawv hais txog lub ntiaj teb thaum ntxov.

hnub ci lub ntiajteb txawj nqus lens

Albert Einstein tau kwv yees xyoo 1936 tias rays ntawm lub teeb nyob rau hauv tib txoj kev raws li cov npoo ntawm lub hnub qub tseem ceeb yuav converge mus rau ib qho kev tsom xam ntawm 542 AU. Yog li kev sojntsuam uas nyob deb (lossis ntau dua) los ntawm Lub Hnub tuaj yeem siv nws ua lub lens gravitational los nthuav cov khoom nyob deb ntawm sab nraud. Qhov chaw ntawm qhov kev sojntsuam tuaj yeem hloov pauv raws li xav tau los xaiv cov hom phiaj sib txawv.

YDrake Probe

Qhov kev ncua deb no deb dhau qhov kev nce qib thiab muaj peev xwm ntawm cov cuab yeej tshawb nrhiav chaw xws li Voyager 1, thiab dhau lub ntiaj teb paub, txawm tias ntau txhiab xyoo. Sedna yuav tsiv mus ntxiv nyob rau hauv nws lub siab elliptical orbit. Qhov nce siab rau qhov muaj peev xwm kuaj pom cov teeb liab los ntawm lub lens no, xws li microwaves ntawm 21 cm hydrogen kab, coj Frank Drake los xav txog thaum ntxov ntawm SETI tias kev sojntsuam tuaj yeem xa mus deb. Lub multipurpose SETISAIL thiab tom qab ntawd FOCAL tau thov los ntawm ESA hauv xyoo 1993.

Tab sis raws li qhov xav tau, qhov no yog txoj haujlwm nyuaj. Yog tias qhov kev sojntsuam hla 542 AU, lub hom phiaj lub peev xwm nthuav dav yuav txuas ntxiv ua haujlwm ntawm kev ncua ntev, vim tias cov kab hluav taws xob uas tuaj yeem ua kom pom tseeb ntawm qhov loj dua mus deb ntawm lub hnub ci corona distortion. Qhov kev thuam ntawm lub tswv yim no tau muab los ntawm Landis, uas tau tham txog cov teeb meem xws li cuam tshuam, lub hom phiaj loj loj uas yuav ua rau nws nyuaj rau kev tsim lub hom phiaj lub dav hlau focal, thiab kev tsom xam ntawm lub lens tus kheej kheej kheej aberration.

Pom zoo: