- Значит ли это, что гравитация притягивает свет? Я думал, что фотоны не имеют массы.
- В ньютоновской гравитации, которая зависит от массы, свет не подвергался бы воздействию. Общая теория относительности даёт верное объяснение: масса и энергия искривляют саму ткань пространства-времени. Свет, движущийся по кратчайшим возможным путям (геодезическим) в этом искривлённом пространстве-времени, следует по изогнутой траектории. Эффект — не «притяжение», а следствие движения через искривлённую геометрию.
- Почему мы иногда видим несколько изображений одного и того же далёкого квазара или галактики?
- Множественные изображения формируются, когда фоновый источник, массивная линза и наблюдатель находятся почти на одной линии. Лучи света от единственного источника могут проходить разные пути вокруг линзы, отклоняясь на разные углы, прежде чем сойтись у наблюдателя. Симулятор показывает, как эти различные пути создают два, четыре или даже полное кольцо Эйнштейна от одного объекта.
- Преувеличено ли искажение изображения в симуляторе?
- Для одиночного объекта звёздной массы отклонение крайне мало (доли угловых секунд). Симулятор часто использует увеличенные массы или специальные расположения, чтобы эффекты линзирования были чётко видны на экране. В реальности наиболее драматичные эффекты — такие как гигантские дуги и множественные изображения — вызываются огромными массами, например, целыми скоплениями галактик, где искажения значительны, но всё же подчиняются тем же физическим принципам, что и в данной модели.
- Как астрономы на практике используют гравитационное линзирование?
- Это мощный космический инструмент. Сильное линзирование позволяет изучать свойства далёких галактик и квазаров. Слабое линзирование, которое статистически измеряет крошечные искажения множества фоновых галактик, используется для картирования распределения тёмной материи в скоплениях галактик. Оно также действует как естественный телескоп, увеличивая чрезвычайно далёкие объекты, которые иначе мы не смогли бы увидеть.