Einsteinův prstenec

Příklady Einsteinových prstenců Einsteinův prstenec nebo také Einsteinův prsten, Einsteinův prstýnek představuje v astronomii kruhovou deformaci světla ze zdroje (galaxie nebo hvězda) díky gravitační čočce, kterou tvoří objekt s velmi velkou hmotností (jiná galaxie nebo černá díra). Tento jev nastává když se gravitační čočka nachází na spojnici mezi zdrojem světla a pozorovatelem. První úplný Einsteinův prstenec, označený jako B1938 + 666, byl objeven díky spolupráci astronomů z Michiganské univerzity a týmem NASA Hubble Space Telescope v roce 1998.

Úvod

Gravitační čočku předpověděla Einsteinova obecná teorie relativity. Světlo ze zdroje se nešíří přímočaře (ve třech rozměrech), ale po trajektorii časoprostoru zakřiveného přítomností velmi hmotného objektu. +more Einsteinův prstenec představuje speciální případ gravitační čočky, způsobený přesným zarovnáním zdroje, čočky a pozorovatele, což způsobí symetrii v okolí čočky a vytvoří prstencovou strukturu. Geometrie gravitační čočky Velikost Einsteinova prstence je dána Einsteinovým poloměrem. V radiánech dána vztahem.

:\theta_E = \sqrt{\frac{4GM}{c^2}\;\frac{d_{LS}}{d_L d_S}},

kde

: G je gravitační konstanta, : M je hmotnost čočky, : c je rychlost světla, : d_L je úhlová vzdálenost čočky, : d_S je úhlová vzdálenost zdroje, a : d_{LS} je úhlová vzdálenost mezi čočkou a zdrojem.

Poznámka: Při kosmologických vzdálenostech obecně platí d_{LS}\ne d_S-d_L.

Historie

Zakřivení světla gravitačním objektem předpokládal Albert Einstein v roce 1912, krátce před publikováním obecné teorie relativity v roce 1916. Prstencový efekt v akademické literatuře poprvé zmínil v roce 1924 Orest Chwolson. +more Albert Einstein se k tomuto efektu vyjádřil v roce 1936 po výzvě českého inženýra Rudolfa Welta Mandla a uvedl: "Samozřejmě neexistuje téměř žádná šance pozorovat tento jev přímo. Zaprvé se sotva někdy dostatečně přiblížíme takové centrální linii. Zadruhé úhel β je mimo rozlišovacích schopností našich přístrojů. ".

V tomto vyjádření β představuje Einsteinův poloměr, v současnosti označován jako \theta_E (viz výše). Einstein zvažoval šanci pozorovat Einsteinovy prstence tvořené pouze hvězdami, ta je však je nízká. +more Šance pozorovat prstence tvořeny většími čočkami jako galaxie a černé díry je vyšší, protože úhlová velikost prstenců se zvětšuje s hmotností čočky.

Známé Einsteinovy prstence

V současnosti jsou známé stovky gravitačních čoček. Zhruba půl tuctu z nich jsou částečné Einsteinovy prstence s průměrem do jedné vteřiny, protože buď rozložení hmotnosti čočky není dokonale osově symetrické nebo zdroj, čočka a pozorovatel nejsou v dokonalé rovině. +more Zatím nebyl pozorován dokonalý Einsteinův prstenec. Většina prstenců byla pozorována v rádiovém spektru.

Odkazy

Reference

Související články

Gravitační čočka * Obecná teorie relativity * Silné gravitační čočkování

Externí odkazy

Kategorie:Gravitace Kategorie:Astrofyzika Kategorie:Albert Einstein Kategorie:Obecná teorie relativity