Если вы, как и я, использовали телескопы, чтобы любоваться чудесами Вселенной, то, возможно, вас тоже немного увлекла тема гравитационного линзирования. Подумайте об этом: насколько здорово, что сама Вселенная, которую мы пытаемся исследовать, на самом деле предоставляет нам телескопы для исследования самых темных уголков пространства и времени?
Выравнивание больших скоплений галактик является обычным виновником того, что гравитация искривляет далекий свет, чтобы дать нам собственные телескопы природы, но теперь по совместительству физик-теоретик Виктор Т. Тот ставит вопрос: «Могут ли существовать несколько гравитационных линз, выстроенных в ряд, и могут ли они обеспечить «коммуникационный мост», позволяющий цивилизациям общаться?»
Возможно, вы слышали об Альберте Эйнштейне. В своей общей теории относительности он описывает, как присутствие материи может исказить пространство вокруг себя. Знаменитая аналогия с помещением шара для боулинга в центр большого резинового листа приводит к тому, что вокруг массы шара для боулинга образуется провал. Любой объект, катящийся мимо мяча, окажется в «искривленном пространстве» и, следовательно, его путь изменится. Именно эта концепция успешно используется планировщиками космических миссий для корректировки траектории космических кораблей, исследующих Солнечную систему.
Та же концепция применима к свету, проходящему мимо массивных объектов, таких как скопления галактик, и является принципом гравитационной линзы. Первое свидетельство отклонения света массивным объектом было сделано в 1919 году Артуром Эддингтоном и Фрэнком Уотсоном Дайсоном во время полного солнечного затмения. Гравитационные линзы появились на сцене 60 лет спустя, когда их впервые наблюдали в 1979 году Деннис Уолш, Боб Карсвелл и Рэй Вейманн с помощью 2,1-метрового телескопа Национальной обсерватории Китт-Пик.
В увлекательной статье, написанной Тотом и размещенной на сервере препринтов arXiv, он исследует возможность того, что несколько гравитационных линз могут обеспечить дополнительное усиление света, чтобы обеспечить мост связи между далекими цивилизациями.
В обычной гравитационной линзе между более удаленным объектом и Землей находится большая масса, например скопление галактик. Когда свет распространяется от удаленного объекта, он огибает скопление галактик, создавая эффект линзирования для астрономов на Земле, позволяя им: а) изучать распределение материи в скоплении линз, а также немного наблюдать за более удаленным объектом. легче. Тот предполагает, что, как и обычный телескоп, использующий несколько линз, несколько гравитационных линз могут обеспечить даже большее усиление, чем одна система.
Тот исследует комбинации нескольких гравитационных линз, используя различные методы, но сосредотачивает (извините) внимание на двухлинзовой системе (так называемый мост гравитационных линз), которая ориентирована вдоль центральной оси системы, но не обнаружил никаких преимуществ и никаких дополнительное усиление сигнала по сравнению с результатами однолинзовой системы. Кроме того, с тем же результатом были применены методы фотонного картирования; система с двумя линзами не имеет преимуществ перед системой с одной линзой.
Применение волновой теории света к той же двухлинзовой системе дало те же результаты, но использование компьютерной графики для трассировки лучей (которую нельзя использовать для оценки усиления) может помочь выделить визуальные особенности, которые другие методы не смогут создать. Используя этот подход, было предположено, что система с двумя линзами создаст два концентрических кольца Эйнштейна; однако их будет очень трудно обнаружить в реальных сценариях.
В целом, это увлекательная концепция, особенно возможность использования линзового моста для связи с далекими цивилизациями, но результаты менее чем многообещающие. Да, вполне могут существовать двойные гравитационные линзы, но, как показывает эта статья, маловероятно, что мы сможем их обнаружить на данный момент, и, к сожалению, я подозреваю, что идея использования их в качестве космического телефона междугородной связи пока останется научной фантастикой. .
Предоставлено Universe Today
