Сильное линзирование: В центрах скоплений возникают дуги и кольца (например, "Крест Эйнштейна") – это следствие особенно мощного гравитационного поля, создаваемого темной материей.
Вывод
Темная материя, хоть и невидима, проявляется через гравитацию, искажающую свет далеких объектов. Без её учета наблюдаемое линзирование в скоплениях (как в случае скопления Пуля) невозможно объяснить только видимой материей. Это один из самых убедительных аргументов в пользу существования темной материи.
Глава 2. Искажение фоновых объектов: гравитационное линзирование
Когда свет от далёких галактик проходит рядом с массивным скоплением тёмной материи, его траектория искривляется из-за эффекта гравитационного линзирования. Это явление предсказано Общей теорией относительности Эйнштейна и наблюдается в астрономии как искажение формы и положения фоновых объектов.
Как это происходит?
Искривление пространства-времени Тёмная материя, хоть и невидима, обладает огромной массой, создающей сильное гравитационное поле. Это поле искривляет пространство-время вокруг скопления, заставляя световые лучи отклоняться от прямолинейного пути.
Типы линзирования Слабое линзирование: Фоновые галактики слегка искажаются, вытягиваясь в дуги или меняя ориентацию. Сильное линзирование: Если выравнивание точное, свет образует кольца Эйнштейна или множественные изображения одной галактики. Микролинзирование: Кратковременное усиление света из-за прохождения компактного объекта (например, тёмной материи или звезды) перед галактикой.
Эффекты, наблюдаемые астрономами Дуги и кольца: В скоплениях, подобных Abell 1689 или "Кресту Эйнштейна", видны характерные световые структуры. Усиление яркости: Линзирование может делать далёкие объекты ярче, позволяя изучать галактики, которые иначе были бы не видны. Картирование тёмной материи: По искажениям вычисляют распределение невидимой массы в скоплении.
Примеры в природе
Скопление Пуля (1E 0657-56) – демонстрирует разделение видимой материи и тёмной из-за линзирования.
Галактика "Колесо Телеги" – её форма частично обусловлена гравитационным линзированием.
Этот эффект не только подтверждает существование тёмной материи, но и служит "естественным телескопом", помогая заглянуть в самые далёкие уголки Вселенной.
Дуги и кольца в гравитационном линзировании: Крест Эйнштейна и другие явления