Einstein tus ntoo khaub lig: Dab tsi yog qhov tshwm sim no?

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Einstein tus ntoo khaub lig: Dab tsi yog qhov tshwm sim no?
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Anonim

Lub ntuj hmo ntuj tau ntev nyiam thiab ua rau tus neeg muaj ntau lub hnub qub. Ib qho kev siv lub tshuab hluav taws xob tuaj yeem pom ntau yam khoom sib sib zog nqus - ntau pawg, kheej kheej thiab tawg, nebulae thiab cov galaxies nyob ze. Tab sis muaj qhov zoo kawg nkaus thiab nthuav phenomena uas tsuas yog cov cuab yeej muaj zog astronomical tuaj yeem ntes tau. Ntawm cov khoom muaj nqis ntawm lub qab ntuj khwb yog cov xwm txheej ntawm gravitational lensing, thiab ntawm lawv yog cov hu ua Einstein's crosses. Nws yog dab tsi, peb yuav pom hauv kab lus no.

Space lenses

Lub lo ntsiab muag gravitational yog tsim los ntawm lub zog gravitational teb ntawm ib yam khoom nrog ib qho loj loj (piv txwv li, lub galaxy loj), raug ntes ntawm tus neeg soj ntsuam thiab qee qhov teeb pom kev deb - quasar, lwm lub galaxy lossis lub ci ntsa iab. supernova.

Einstein txoj kev xav ntawm lub ntiajteb txawj nqus txiav txim siab qhov gravitational teb yog deformations ntawm qhov chaw-lub sij hawm txuas ntxiv. Raws li, cov kab uas lub teeb rays propagate nyob rau hauv lub shortest lub sij hawm luv luv (geodesic kab) kuj.ua bent. Raws li qhov tshwm sim, tus neeg soj ntsuam pom cov duab ntawm lub teeb qhov chaw distorted nyob rau hauv ib txoj kev.

Scheme ntawm gravitational lensing ntawm quasar
Scheme ntawm gravitational lensing ntawm quasar

"Einstein cross" yog dab tsi?

Qhov xwm txheej ntawm qhov sib txawv yog nyob ntawm qhov teeb tsa ntawm lub lens gravitational thiab ntawm nws txoj hauj lwm txheeb ze rau txoj kab ntawm qhov pom kev sib txuas ntawm qhov chaw thiab cov neeg soj ntsuam. Yog hais tias lub lens yog nruj me ntsis symmetrical ntawm txoj kab focal, cov duab deformed hloov mus ua lub nplhaib-puab, yog tias qhov nruab nrab ntawm symmetry hloov mus rau txoj kab, ces xws li Einstein nplhaib tuaj yeem muab faib ua arcs.

Nrog rau kev hloov pauv muaj zog txaus, thaum qhov kev ncua deb ntawm lub teeb sib txawv, qhov lensing ua ntau cov duab kos. Einstein tus ntoo khaub lig, nyob rau hauv kev hwm ntawm tus sau ntawm cov kev xav dav dav ntawm kev sib raug zoo, nyob rau hauv lub moj khaum ntawm cov phenomena ntawm hom no tau kwv yees, yog hu ua plaub daim duab ntawm lub lensed qhov chaw.

Quasar in four faces

Ib qho ntawm feem ntau "photogenic" plaub plaub yam khoom yog quasar QSO 2237 + 0305 teej tug mus rau lub hnub qub Pegasus. Nws nyob deb heev: lub teeb emissions los ntawm lub quasar no mus ntau tshaj 8 billion xyoo ua ntej nws tsoo lub koob yees duab lo ntsiab muag ntawm av-raws li thiab qhov chaw telescopes. Nws yuav tsum tau yug los nyob rau hauv lub siab hais txog qhov no Einstein Cross hais tias qhov no yog ib tug tsim nyog lub npe, txawm yog tsis raws cai, thiab yog sau nrog ib tug loj tsab ntawv.

Lensed Quasar Einstein's Cross
Lensed Quasar Einstein's Cross

Ntawm saum daim duab yog Einstein Hla. Qhov chaw nruab nrab yog lub nucleus ntawm lub lensing galaxy. Daim duab tau muab los ntawm qhov chawLub Hubble telescope.

Lub galaxy ZW 2237+030, ua raws li lub lens, yog 20 npaug ze dua li quasar nws tus kheej. Interestingly, vim qhov ntxiv lensing nyhuv tsim los ntawm ib tug neeg lub hnub qub, thiab tejzaum nws hnub qub pawg los yog loj heev cov pa roj thiab plua plav huab cua nyob rau hauv nws muaj pes tsawg leeg, lub brightness ntawm txhua ntawm plaub Cheebtsam undergoes gradual hloov, thiab uneven ones.

Ntau yam duab

Tej zaum tsis zoo nkauj tsawg dua yog tus ntoo khaub lig-lensed quasar HE 0435-1223, yuav luag tib qhov deb li QSO 2237+0305. Lub lens gravitational, vim muaj qhov xwm txheej tsis sib xws, nyob hauv txoj haujlwm no uas tag nrho plaub cov duab ntawm quasar nyob yuav luag sib npaug, tsim ib qho yuav luag tsis tu ncua. Qhov khoom zoo tshaj plaws no nyob hauv lub hnub qub ntawm Eridani.

Cov duab zoo nkauj ntawm Einstein ntoo khaub lig
Cov duab zoo nkauj ntawm Einstein ntoo khaub lig

Thiab thaum kawg yog lub sijhawm tshwj xeeb. Astronomers muaj hmoo txaus los ntes nyob rau hauv daim duab yuav ua li cas lub lens haib - lub galaxy nyob rau hauv ib tug loj pawg nyob rau hauv lub foreground - visually loj tsis yog ib tug quasar, tab sis ib tug supernova tawg. Qhov tshwj xeeb ntawm qhov xwm txheej no yog qhov supernova, tsis zoo li quasar, yog qhov tshwm sim luv luv. Qhov tawg, hu ua Refsdal supernova, tau tshwm sim hauv lub galaxy nyob deb li 9 billion xyoo dhau los.

Ib pliag tom qab, mus rau Einstein tus ntoo khaub lig, uas tau ntxiv dag zog thiab ua kom muaj zog ntawm lub hnub qub tawg, me ntsis ntxiv mus, lwm daim duab thib tsib tau ntxiv, belated vim qhov peculiarities ntawm lub lens qauv thiab, los ntawm txoj kev, kwv yees.ua ntej.

Hauv daim duab hauv qab no koj tuaj yeem pom "portrait" ntawm lub supernova Refsdal, muab faib los ntawm lub ntiajteb txawj nqus.

Einstein tus ntoo khaub lig supernova Refsdal
Einstein tus ntoo khaub lig supernova Refsdal

Qhov tseem ceeb ntawm qhov tshwm sim

Tau kawg, qhov tshwm sim zoo li tus ntoo khaub lig Einstein tsis yog lub luag haujlwm zoo nkauj xwb. Lub hav zoov ntawm cov khoom ntawm hom no yog qhov tsim nyog rau qhov kev xav dav dav ntawm kev sib raug zoo, thiab lawv qhov kev soj ntsuam ncaj qha yog ib qho kev pom zoo tshaj plaws ntawm nws qhov siv tau.

Nrog rau lwm qhov cuam tshuam ntawm kev lo ntsiab muag gravitational, lawv nyiam cov neeg tshawb fawb ze. Einstein's crosses thiab rings ua rau nws muaj peev xwm kawm tsis tau tsuas yog xws li cov teeb pom kev deb uas tsis tuaj yeem pom thaum tsis muaj lo ntsiab muag, tab sis kuj yog cov qauv ntawm cov lo ntsiab muag lawv tus kheej - piv txwv li, kev faib cov teeb meem tsaus nti hauv galaxy pawg.

Kev kawm ntawm cov duab tsis sib xws ntawm cov duab ntawm quasars (nrog rau cov cruciform) kuj tuaj yeem pab kho lwm yam tseem ceeb hauv cosmological, xws li Hubble tas li. Cov irregularly zoo li Einsteinian rings thiab crosses yog tsim los ntawm rays uas tau mus txawv tebchaws nyob rau hauv txawv sij hawm. Yog li ntawd, kev sib piv ntawm lawv cov geometry nrog qhov sib txawv ntawm qhov ci ntsa iab ua rau nws muaj peev xwm ua tiav qhov tseeb hauv kev txiav txim siab Hubble tas li, thiab yog li qhov kev hloov pauv ntawm lub Ntiaj Teb.

Nyob rau hauv ib lo lus, qhov amazing phenomena tsim los ntawm gravitational lo ntsiab muag tsis yog tsuas yog txaus siab rau lub qhov muag, tab sis kuj plays lub luag hauj lwm loj nyob rau hauv niaj hnub chaw sciences.

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