Gravitaatiolinssiilmiöitä

Gravitaatiolinssiilmiöitä, tunnetaan myös nimellä gravitaatiolinssaus, tapahtuu, kun massiivinen kohde, kuten galaksi tai musta aukko, taivuttaa aika-avaruutta ympärillään. Tämä massiivinen kohde toimii linssinä, joka taivuttaa kauempana sijaitsevasta lähteestä tulevaa valoa tai muuta sähkömagneettista säteilyä. Kun valo kulkee tämän massiivisen kappaleen ohi, sen kulku vääristyy, mikä voi johtaa siihen, että kauempana oleva kohde näyttää vääristyneeltä, moninkertaiselta tai jopa vahvistetulta.

Ilmiön havaitsi ensimmäisenä Albert Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian ennusteiden pohjalta. Gravitaatiolinssit voivat ilmetä monin eri tavoin. Tunnetuimpia ovat Einsteinin ristit, joissa kauempana oleva kohde ilmestyy neljänä erillisenä kuvana massiivisen kappaleen ympärille. Jos linssin ja kohteen kohdistus on täydellinen, voidaan nähdä Einsteinin rengas, jossa kauempana oleva kohde muodostaa ympyrän massiivisen kappaleen ympärille. Heikompi linssaus voi aiheuttaa vain kohteen muodon ja sijainnin pientä vääristymistä.

Gravitaatiolinssiilmiöitä käytetään astrofysiikassa moniin tarkoituksiin. Niiden avulla voidaan tutkia kaukaisia galakseja, joita muuten olisi vaikea havaita. Linssien aiheuttama vahvistus voi tehdä heikosti säteilevistä kohteista näkyvämpiä. Lisäksi gravitaatiolinssien avulla voidaan mitata massiivisten kappaleiden massoja, tutkia pimeän aineen jakautumista ja jopa etsiä eksoplaneettoja. Ilmiön havaitseminen ja tutkiminen on keskeistä kosmologian ja astrofysiikan ymmärtämisessä.