• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Soczewkowanie grawitacyjne



    Podstrony: 1 [2] [3]
    Przeczytaj także...
    Galaktyka (z gr. γαλα – mleko) – duży, grawitacyjnie związany układ gwiazd, pyłu i gazu międzygwiazdowego oraz niewidocznej ciemnej materii. Typowa galaktyka zawiera od 10do 10 gwiazd orbitujących wokół wspólnego środka masy.Wszechświat – wszystko, co fizycznie istnieje: cała przestrzeń, czas, wszystkie formy materii i energii oraz prawa fizyki i stałe fizyczne określające ich zachowanie. Słowo „wszechświat” może być też używane w innych kontekstach jako synonim słów „kosmos” (w rozumieniu filozofii), „świat” czy „natura”. W naukach ścisłych słowa „wszechświat” i „kosmos” są równoważne.
    Dwa obrazy (I+,I-) źródła (S') soczewkowanego przez masę (L).
    Galaktyka LRG 3-757 zniekształca obraz dalszej galaktyki

    Soczewkowanie grawitacyjne – zakrzywienie promieni świetlnych w polu grawitacyjnym masywnego ciała niebieskiego prowadzące do ich skupienia. Efektem soczewkowania grawitacyjnego jest obserwowane pojaśnienie źródła oraz pojawianie się pozornych ciał niebieskich – obrazów ciał rzeczywistych.

    Prawo Hubble’a jest podstawowym prawem kosmologii obserwacyjnej, wiążącym odległości galaktyk r z ich tzw. prędkościami ucieczki v (których miarą jest przesunięcie ku czerwieni z). Prawo to określa, iż te dwie wielkości są do siebie proporcjonalne, a stałą proporcjonalności jest stała Hubble’a H0:Ciemna energia – w kosmologii jest hipotetyczną formą energii, która wypełnia całą przestrzeń i wywiera na nią ujemne ciśnienie, wywołując rozszerzanie się Wszechświata. Jest to jedno z pojęć wprowadzonych w celu wyjaśnienia przyspieszania ekspansji kosmosu oraz problemu brakującej masy we Wszechświecie. Wyniki badań opublikowane w 2011 wydają się potwierdzać istnienie ciemnej energii.

    Dopiero w roku 1979 udało się po raz pierwszy dostrzec na niebie obiekt soczewkowany grawitacyjnie, a był nim podwójny kwazar Q0957+561. Ciała niebieskie powodujące ten efekt nazwano soczewkami grawitacyjnymi, a są nimi m.in. galaktyki i gromady galaktyk (zaliczane do soczewek rozciągłych).

    Przejawem soczewkowania grawitacyjnego jest przede wszystkim pojaśnienie obrazu źródła, dzięki czemu można obserwować obiekty, których normalnie nie widać. Innymi przejawami soczewkowania są na przykład:

    Grawitacja (ciążenie powszechne) – jedno z czterech oddziaływań podstawowych, będące zjawiskiem naturalnym polegającym na tym, że wszystkie obiekty posiadające masę oddziałują na siebie wzajemnie przyciągając się.Astronomia rentgenowska – dział astronomii zajmujący się rejestracją i analizą promieniowania rentgenowskiego pochodzącego z kosmosu. Zakres energii obserwowanych fotonów promieniowania X zawiera się w przedziale od 0,1 do 500 keV, co odpowiada długości fali pomiędzy 12 a 2,5 pm.
  • powiększenie obrazu źródła,
  • obrócenie obrazu,
  • tworzenie obrazów podwójnych, potrójnych i poczwórnych.
  • Dzięki soczewkowaniu grawitacyjnemu można wyznaczyć niektóre parametry kosmologiczne, np. stałą Hubble’a, stałą kosmologiczną czy gęstość wszechświata.

    Rodzaje soczewkowania grawitacyjnego[ | edytuj kod]

    Soczewkowanie grawitacyjne może zachodzić w formie:

    Pierścień Einsteina – rodzaj soczewki grawitacyjnej, która powstaje w sytuacji, gdy obserwator znajduje się dokładnie na jednej linii prostej wraz ze źródłem pola grawitacyjnego i znajdującym się za nim źródłem światła.Teleskopy Kecka – dwa wielkie teleskopy (Keck I i Keck II) pracujące w zakresie światła widzialnego i podczerwieni z tzw. optyką aktywną. Znajdują się w obserwatorium Mauna Kea na Hawajach na wysokości 4145 m n.p.m. Są oddalone od siebie o 85 metrów. Posiadają segmentowe zwierciadła o średnicy 10 metrów złożone z 36 ściśle przylegających sześciokątnych segmentów o grubości 8 cm. Teleskopy połączone razem tworzą interferometr Kecka, będący największym teleskopem na świecie.
  • słabego soczewkowania
  • silnego soczewkowania
  • mikrosoczewkowania.
  • Większość obrazów źródeł kosmicznych jest jedynie nieco przesunięta i zniekształcona wskutek ugięcia promieni świetlnych na niejednorodnościach w rozkładzie materii między źródłem a obserwatorem. Zjawisko to nosi nazwę słabego soczewkowania. Zniekształcenia źródeł w tym wypadku badane są statystycznie, na podstawie analizy dużej liczby galaktyk, ponieważ w sumie zazwyczaj efekt nie przekracza kilku procent w porównaniu z obrazem spodziewanym gdyby Wszechświat był doskonale jednorodny. W ten sposób można zrekonstruować przestrzenny rozkład zaburzenia w danym rejonie, na który składa się przede wszystkim ciemna materia. W szczególności, analiza soczewkowania obrazu gromady galaktyk Pocisk, w połączeniu z jej obserwacjami w zakresie rentgenowskim, dostarczyła przekonującego potwierdzenia obecności ciemnej materii w rozkładzie masy tych zderzających się gromad. Do słabego soczewkowania może przyczyniać się również ciemna energia i obecnie efekt ten staje się ważnym narzędziem badawczym współczesnej kosmologii. Trudności technicznych nastręcza przede wszystkim możliwość zniekształcenia obrazu galaktyki w samym detektorze (tzw. Point Spread Function) oraz seeing atmosferyczny. Ponadto źródłem błędów statystycznych jest niepewność co do pierwotnego kształtu obiektów, z których większość to galaktyki eliptyczne.

    Gromada galaktyk – skupisko od kilkudziesięciu do kilku tysięcy galaktyk tworzących układ związany grawitacyjnie. Mniejsze ugrupowania nazywane są grupami. Galaktyki w gromadzie galaktyk poruszają się po skomplikowanych torach wokół środka masy gromady, zazwyczaj znajdującego się w pobliżu największych galaktyk w gromadzie. Prędkości galaktyk w małych grupach galaktyk są rzędu 200 km/s, ale rosną do prędkości rzędu 800 km/s w dużych gromadach galaktyk.Library of Congress Control Number (LCCN) – numer nadawany elementom skatalogowanym przez Bibliotekę Kongresu wykorzystywany przez amerykańskie biblioteki do wyszukiwania rekordów bibliograficznych w bazach danych i zamawiania kart katalogowych w Bibliotece Kongresu lub u innych komercyjnych dostawców.
    Symulacja obrazu galaktyki soczewkowanej przechodzącej za czarną dziurą

    Silne soczewkowanie polega na powstaniu obrazu silnie zniekształconego w formie łuku lub obrazu wielokrotnego, gdy linia łącząca obserwatora ze źródłem przecina sferę niebieską wewnątrz promienia Einsteina soczewki. Przykładem obrazu wielokrotnego jest krzyż Einsteina, gdzie obiektem soczewkującym jest galaktyka ZW 2237+030, zwana soczewką Huchry. Pierścienie Einsteina są widoczne na przykład jako para łuków w obrazie gromady Abell 2218, która stanowi gigantyczną soczewkę, dzięki której został odkryty jeden z najdalszych obiektów we Wszechświecie – galaktyka o przesunięciu ku czerwieni ok. z=7. Odkrycia tego dokonano za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a i teleskopu Kecka.

    Kwazar (z ang. quasar – quasi-stellar radio source lub też QSO – quasi-stellar object, dosłownie "obiekt gwiazdopodobny emitujący fale radiowe") – zwarte źródło ciągłego promieniowania elektromagnetycznego o ogromnej mocy, pozornie przypominające gwiazdę. W rzeczywistości jest to rodzaj aktywnej galaktyki.Czarna dziura – obszar czasoprzestrzeni, którego, z uwagi na wpływ grawitacji, nic, łącznie ze światłem, nie może opuścić. Zgodnie z ogólną teorią względności, do jej powstania niezbędne jest nagromadzenie dostatecznie dużej masy w odpowiednio małej objętości. Czarną dziurę otacza matematycznie zdefiniowana powierzchnia nazywana horyzontem zdarzeń, która wyznacza granicę bez powrotu. Nazywa się ją "czarną", ponieważ pochłania całkowicie światło trafiające w horyzont, nie odbijając niczego, zupełnie jak ciało doskonale czarne w termodynamice. Mechanika kwantowa przewiduje, że czarne dziury emitują promieniowanie jak ciało doskonale czarne o niezerowej temperaturze. Temperatura ta jest odwrotnie proporcjonalna do masy czarnej dziury, co sprawia, że bardzo trudno je zaobserwować w wypadku czarnych dziur o masie gwiazdowej bądź większych.

    Obecnie liczba znanych silnych soczewek grawitacyjnych wynosi około 200.

    Zjawisko silnego soczewkowania znajduje zastosowanie przy badaniu profili rozkładu gęstości w halo ciemnej materii galaktyk, a także proporcji materii barionowej do ciemnej. Jest to istotne z punktu widzenia symulacji formowania się halo w galaktykach, a także ich ewolucji w wyniku zderzeń. W szczególności, testowana jest hipoteza udziału w tym procesie tzw. zderzeń „suchych”, czyli takich, które nie prowadzą do wydzielenia się dodatkowej energii, powstania zagęszczeń świecącego gazu i odmłodzenia populacji gwiazdowej.

    Biblioteka Narodowa Francji (fr. Bibliothèque nationale de France, BnF) – francuska biblioteka narodowa, znajdująca się w Paryżu. Przewidziana jest jako repozytorium dla wszystkich materiałów bibliotecznych, wydawanych we Francji. Obecnym dyrektorem Biblioteki jest Bruno Racine.Kosmiczny Teleskop Hubble’a (ang. Hubble Space Telescope, HST) – teleskop kosmiczny poruszający się po orbicie okołoziemskiej, nazwany na cześć amerykańskiego astronoma Edwina Hubble’a. 24 kwietnia 1990 roku został wyniesiony na orbitę przez prom kosmiczny Discovery podczas misji STS-31.

    Silne soczewkowanie może być również wykorzystane w alternatywnej metodzie wyznaczenia stałej Hubble’a i innych parametrów kosmologicznych, poprzez rejestrację opóźnień czasowych między obrazami. Niedawne wyznaczenie na podstawie soczewki B1608+656 obserwowanej przez teleskop Hubble’a, dało wartość H= 70,6 km/s/Mpc.

    Galaktyka karłowata – mała galaktyka zawierająca, zazwyczaj, od miliona do kilku miliardów gwiazd. Nie ma ściśle określonych rozmiarów, wyznaczających górną granicę dla galaktyk karłowatych, ale galaktyka o średnicy poniżej 40 000 lat świetlnych może być uważana za karłowatą. Do tej klasy galaktyk zaliczane są m.in. Mały Obłok Magellana i Wielki Obłok Magellana.Zderzenie galaktyk – zjawisko astronomiczne, które zachodzi, gdy dwie lub więcej galaktyk nachodzi na siebie, zaburzając nawzajem swoje pola grawitacyjne. Proces taki trwa zwykle setki milionów lat i często prowadzi do połączenia się galaktyk w jedną.

    Mikrosoczewkowanie grawitacyjne jest związane z przechodzeniem światła w pobliżu soczewki o rozmiarze gwiazdy – promień Einsteina takiego obiektu znajdującego się na kosmologicznej odległości to około mikrosekundy łuku. Terminem milisoczewkowanie określa się efekty związane z obecnością drobnych elementów substruktury, takich jak satelitarne galaktyki karłowate. Efekt soczewkowania, a w szczególności soczewki o anomalnych stosunkach jasności obrazów, mogą mieć kluczowe znaczenie przy rozwiązaniu zagadki tzw. brakujących satelitów. W symulacjach kosmologicznych opartych na modelu zimnej ciemnej materii, galaktyk tych powstaje dużo więcej, niż udało się zaobserwować. Jeśli są one złożone wyłącznie z ciemnej materii, to uda się je wykryć wyłącznie dzięki soczewkowaniu.

    Kosmologia (z gr. kósmos: porządek, wszechświat oraz lógos: słowo, nauka) jest to nauka, opierająca się mocno na filozofii, wiedzy i wierzeniach różnych ludów. Nie należy jej mylić z kosmogonią, dotyczącą powstania świata, mimo, iż mają one wiele punktów wspólnych (to, jak został stworzony świat, rzutuje na poglądy na jego temat i odwrotnie, mity o stworzeniu świata są uwarunkowane sposobem jego widzenia).Gromada galaktyk 1E0657-558 (Gromada Pocisk) – gromada powstała w wyniku kolizji dwóch gromad galaktyk, zderzających się ze sobą z prędkością 4700 km/s. Położona jest w gwiazdozbiorze Kila. Jej przesunięcie ku czerwieni wynosi z = 0,296, co odpowiada odległości od Ziemi wynoszącej ok. 3,5 miliarda lat świetlnych.


    Podstrony: 1 [2] [3]




    Warto wiedzieć że... beta

    John Peter Huchra (ur. 23 grudnia 1948, zm. 8 października 2010) –- amerykański profesor astronomii. Był członkiem władz rektorskich Uniwersytetu Harvarda, profesorem astronomii w Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Od 2007 przewodniczył amerykańskiemu komitetowi Międzynarodowej Unii Astronomicznej.
    SUDOC (fr. Système Universitaire de Documentation, pol. Uniwersytecki System Dokumentacji) – centralny katalog informacji bibliograficznej francuskiego szkolnictwa wyższego.
    The Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), Eksperyment Soczewkowania Grawitacyjnego – projekt naukowy mający na celu wykrywanie i obserwację zjawisk mikrosoczewkowania grawitacyjnego prowadzony za pomocą polskiego teleskopu w Las Campanas Observatory w Chile przez naukowców z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego pod kierunkiem prof. Andrzeja Udalskiego. Eksperyment prowadzony jest od kwietnia 1992 roku.
    DOI (ang. digital object identifier – cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego) – identyfikator dokumentu elektronicznego, który w odróżnieniu od identyfikatorów URL nie zależy od fizycznej lokalizacji dokumentu, lecz jest do niego na stałe przypisany.
    Mikrosoczewkowanie grawitacyjne – szczególny przypadek zjawiska soczewkowania grawitacyjnego, w którym obiekty soczewkujące mają (stosunkowo niewielką) masę rzędu masy Słońca.
    Krzyż Einsteina – kwazar Q2237+030 (także QSO 2237+0305) leżący bezpośrednio za soczewką Huchry i przez nią soczewkowany grawitacyjnie przez co z Ziemi widoczny jest jego poczwórny obraz. Odkryty w 1984 kwazar był pierwszym znanym tego typu obiektem widzianym z Ziemi w soczewce grawitacyjnej.
    Galaktyka eliptyczna – galaktyka posiadająca regularny kulisty lub elipsoidalny kształt o gładkiej strukturze. Galaktyki eliptyczne są pozbawione wewnętrznej struktury; ich obrazy na zdjęciach nie mają wyraźnych granic. Ich jasność powierzchniowa gwałtownie spada od środka w kierunku brzegów. Mają one spłaszczony owalny kształt i składają się z setek miliardów gwiazd. Oznaczone zostały przez Edwina Hubble’a jako E, a podaje się je ze stopniem spłaszczenia w skali 0 – 7. Galaktyki eliptyczne zawierają bardzo mało pyłu międzygwiezdnego, a także nie widać ich zbyt wiele podczas obserwacji.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.042 sek.