ഗ്രാവിറ്റേഷനൽ ലെൻസ്
വളരെ വിദൂരമായ പ്രകാശസ്രോതസ്സിൽ (ക്വാസാർ പോലുള്ളവയിൽ) നിന്നുമുള്ള പ്രകാശം വീക്ഷകനും പ്രാകാശസ്രോതസ്സിനുമിടയിൽ വളരെ പിണ്ഡമേറിയ വസ്തുക്കളുടെ സമീപത്ത് വച്ച് വളഞ്ഞു സഞ്ചരിക്കുമ്പോഴാണ് ഗ്രാവിറ്റേഷനൽ ലെൻസ് രൂപപ്പെടുന്നത്. ഈ പ്രക്രിയയെ ഗ്രാവിറ്റേഷനൽ ലെൻസിങ്ങ് എന്നും പറയുന്നു. ആൽബർട്ട് ഐൻസ്റ്റീനിന്റെ സാമാന്യ ആപേക്ഷിക സിദ്ധാന്തപ്രകാരമുള്ള ഒരു നിഗമനമാണ് ഇത്.
| സാമാന്യ ആപേക്ഷികത | ||||||||||||
| ഐൻസ്റ്റൈൻ ഫീൽഡ് സമവാക്യങ്ങൾ | ||||||||||||
| പരിചയപ്പെടുത്തൽ... ഗണിതശാസ്ത്രം... ഉപാധികൾ
| ||||||||||||
ഓറെസ്റ്റ് ഷ്വോൽസണാണ്‌ ഇത് ആദ്യമായി ചർച്ചാ വിധേയമാക്കിയെതെങ്കിലും, ഈ പ്രഭാവത്തിന്റെ കണ്ടുപിടിത്തം കൂടുതലും ഐൻസ്റ്റീനുമായി ബന്ധപ്പെട്ടാണിരിക്കുന്നത് 1936 അദ്ദേഹം പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു ലേഖനത്തിൽ ഇതിനെ പറ്റി വിവരിച്ചിരുന്നു.
താരാപഥ കൂട്ടങ്ങൾ ഈ പ്രഭാവം വഴി ഗ്രാവിറ്റേഷനൽ ലെൻസുകളായി വർത്തിക്കുമെന്ന് 1937 ൽ ഫ്രിറ്റ്സ് സ്വിക്കി വിശദീകരിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും 1979 ലാണ്‌ ഇത് നിരീക്ഷണത്തിലൂടെ തെളിയിക്കപ്പെട്ടത്.
വിവരണം
| Gravitational Lensing | ||||
 | ||||
| Formalism Strong lensing Microlensing Weak lensing
| ||||
അത്യധികം പിണ്ഡമുള്ള വസ്തുക്കൾ സ്ഥലകാലത്തിൽ(space-time) വളരെയധികം സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. അടുത്തുള്ള എന്തിനേയും അവ തന്നിലേക്ക് വലിച്ചടുപ്പിക്കുവാൻ ശ്രമിക്കും. ഇങ്ങനെ അതിന്റെ പിറകിലെ പ്രകാശസ്രോതസ്സിൽ നിന്നും നിരീക്ഷകനിലേക്കുള്ള പ്രകാശത്തിന്റെ സഞ്ചാരപാഥയിൽ വരെ അവ വക്രത വരുത്തുന്നു. ഇത് സ്രോതസ്സിൽ നിന്നും നിരീക്ഷകനിലേക്ക് പ്രകാശത്തിന് എത്തിചേരാനുള്ള സമയത്തിൽ മാറ്റം വരുത്തുന്നു അതുവഴി പിന്നിലെ പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെ ചിത്രം വലുതാകുവാനും വികലമാകാനും കാരണമാകുന്നു.സ്ഫടിക ലെൻസുകളിൽ നിന്നും വിഭിന്നമായി ഇതിൽ പ്രകാശത്തിന് കൂടുതൽ വളവുണ്ടാകുക അതുമായി അകലം കുറഞ്ഞിരിക്കുമ്പോഴാണ്‌, അകന്നിരിക്കുമ്പോൾ വളവ് കുറവായിരിക്കും. കൂടാതെ ഗ്രാവിറ്റേഷനൽ ലെൻസുകൾക്ക് ഒരു നിശ്ചിത ഫോക്കസ് ബിന്ദു ഇല്ല പകരം ഫോക്കസ് രേഖയാണ്‌ ഉണ്ടാവുക. സ്രോതസ്സ്, പിണ്ഡമേറിയ വസ്തു, നിരീക്ഷകൻ എന്നിവ ഒരേ രേഖയിൽ തന്നെയാകുമ്പോൾ പ്രകാശസ്രോതസ്സിനെ പിണ്ഡമേറിയ വസ്തുവിനു പിന്നിൽ ഒരു വളയമായി കാണപ്പെടും. ഈ പ്രഭാവം ആദ്യമായി പ്രവചിച്ചത് സെന്റ് പീറ്റർസ്ബർഗിലെ ഭൗതികജ്ഞനായ ഓറെസ് ഷ്വോൽസണാണ്‌,[1] 1936 ൽ ആൽബർട്ട് ഐൻസ്റ്റീൻ ഇത് സൈദ്ധാന്തികമായി സ്ഥിതീക്കരിക്കുകയും ചെയ്തു. ഇതിനെ ഐൻസ്റ്റീൻ വളയം എന്നു വിളിക്കാറുണ്ട്, ഷ്വോൽസൺ ഇങ്ങനെ രൂപപ്പെടുന്ന വളയത്തിന്റെ അളവുകളെത്രയാണെന്ന് വിശദീകരിച്ചില്ലായിരുന്നു. സ്രോതസ്സും ലെൻസും വീക്ഷകനും നേരേഖയിലല്ലാതെ വന്നാൽ സ്രൊതസ്സ് ലെൻസിനു ചുറ്റിലും വക്രമായ ആകൃതിയിൽ കാണപ്പെടും. ചിലപ്പോൾ നിരീക്ഷകൻ സ്രോതസ്സിന്റെ ഒന്നിൽ കൂടുതൽ ചിത്രങ്ങൾ കാണുകയും ചെയ്യും, ഇങ്ങനെയുള്ളതിന്റെ എണ്ണവും ആകൃതിയുമെല്ലാം നിരീക്ഷകൻ, ലെൻസ്, സ്രോതസ്സ് എന്നിവയുടെ സ്ഥാനം, ലെൻസായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന വസ്തുവിന്റെ ആകൃതി തുടങ്ങിയവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കും.
മൂന്നുതരത്തിലുള്ള ഗ്രാവിറ്റേഷനൽ ലെൻസിങ്ങുകളുണ്ട്.
- ശക്ത ലെൻസിങ്ങ്
- ഇതിൽ വക്രതകൾ പെട്ടെന്ന് മനസ്സിലാകും. ഐൻസ്റ്റീൻ വളയങ്ങൾ, വക്രങ്ങൾ, ഒന്നിൽ കൂടുതൽ ചിത്രങ്ങൾ എന്നിവ ഇതിൽ കാണപ്പെടുന്നു.
- ദുർബ്ബല ലെൻസിങ്ങ്
- ഇതിൽ വികലമായത് അത്ര പ്രകടമായിരിക്കില്ല. കൂടുതൽ സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിൽ നിന്നും മാത്രമേ ഇങ്ങനെയുള്ള അവസരത്തിൽ ഏകോദയ പ്രകാശങ്ങളിൽ സംഭവിക്കുന്ന വികലത മനസ്സിലാക്കുവാൻ സാധ്യമാവൂ. ഇതിൽ ലെൻസിന്റെ പിണ്ഡകേന്ദ്രത്തിനു ലംബമായ ദിശയിൽ പിന്നിലുള്ള വസ്തുവിന്റെ ചിത്രം വലിച്ചു നീട്ടപ്പെട്ട രീതിയിലായിരിക്കും കാണപ്പെടുക.
- സൂക്ഷ്മ ലെൻസിങ്ങ്
- ഇതിൽ പിന്നിൽ നിന്നുള്ള വസ്തുക്കളുടെ ചിത്രത്തിൽ അവയുടെ ആകൃതിയിൽ വികലത കാണപ്പെടുകയില്ല പക്ഷെ സമയത്തിനനുസരിച്ച് അവയിൽ നിന്നും ലഭിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ അളവിൽ വ്യത്യാസം കാണപ്പെടുന്നു. ചില അവസരത്തിൽ ലെൻസും പിന്നിലെ വസ്തുവും ക്ഷീരപഥത്തിൽ തന്നെയാവാം മറ്റ് ചിലപ്പോൾ അവ മറ്റ് താരാപഥങ്ങളിലോ വിദൂരമായ ക്വാസാറുകളോ ആകാവുന്നതാണ്‌.
അനുകരണം
ഒരു തമോദ്വാരം പിന്നിലെ താരാപഥത്തെ കടന്നു പോകുമ്പോൾ സംഭവിക്കുന്ന ഗ്രാവിറ്റേഷനൽ ലെൻസിങ്ങിന്റെ അനുകരണം ഇടതുവശത്ത് കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. താരാപഥത്തിന്റെ പ്രതിബിംബം തമോദ്വാരത്തിന്റെ ഐൻസ്റ്റീൻ വ്യാസാർദ്ധത്തിൽ താരാപഥത്തിനെതിർവശത്തായി കാണപ്പെടുന്നു. പ്രധാന ചിത്രം തമോദ്വാരത്തിനോടടുക്കുമ്പോൾ പ്രതിബിംബം വലുതാകുന്നു (ഐൻസ്റ്റീൻ വളയത്തിനകത്തു തന്നെ). രണ്ടിന്റേയും പ്രതല ദ്യോതി ഒരേ അളവിലായി കാണുന്നു, പക്ഷെ അവയുടെ കോണീയ വലിപ്പം വ്യത്യസപ്പെടുന്നു, അതുവഴി വിദൂരതയിലെ നിരീക്ഷകന് താരാപഥത്തിന്റെ ല്യൂമിനോസിറ്റിയുടെ ഉച്ചത വർദ്ധിച്ചതായി കാണപ്പെടുന്നു. ഏറ്റവും കൂടുതൽ ഉച്ചത കാണപ്പെടുന്നത് താരാപഥം തമോദ്വാരത്തിന്റെ നേരേ പിറകിലായിരിക്കുന്ന അവസരത്തിലായിരിക്കും.
അവലംബം
 | ജ്യോതിശാസ്ത്രവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഈ ലേഖനം അപൂർണ്ണമാണ്‌. ഇതു വികസിപ്പിക്കുവാൻ സഹായിക്കുക. |