1915. gada novembrī Alberts Einšteins publicēja savu slaveno vispārējās relativitātes teoriju, kas revolucionizēja fiziku un mainīja mūsu viedokli par Visumu.
Galvenais relativitātes teorijas pamatelements ir tas, ka masveida objektam, piemēram, planētām, zvaigznēm, galaktikām vai galaktiku kopām, var būt dramatiskas sekas Visuma „audumam”, ko sauc par „kosmosa laiku”. Normālos apstākļos gaisma šķērso telpu taisnā līnijā, bet masveida priekšmets liek laika telpu tādā veidā, ka gaisma iet pa izliektu ceļu. Tādējādi, iespējams, varēsim redzēt izkropļoto tālāko galaktiku gaismu, kas šķērso masveida galaktikas ceļā uz Zemi .
Un, protams, ir daudzi piemēri, ko izraisa šie mehānismi, kas pazīstami kā “gravitācijas lēcas”. Šos artefaktus var izmantot, lai palielinātu jaudīgāko teleskopu iespējas.
Šajā attēlā, ko uzņem Hubble kosmosa teleskops un NASA Chandra rentgena novērošanas centrs, Cheshire Cat skatās uz mums. Faktiski šī galaktiku kopa atrodas 4 miljardu gaismas gadu attālumā no Zemes Zemes zvaigznājā Ursa Major . Daļa no šo galaktiku gaismas bija deformēta un izliekta caur Visumu, līdz tā sasniedza mūsu teleskopus.
Šī diagramma sniedz labu priekšstatu par gravitācijas objektīva darbību. Gaisma, kas izplūst no tālu galaktikas, iet caur telpu un ieskauj galaktiku kopu priekšplānā. Interesanti, ka priekšplānā esošo galaktiku kopu masai ir līdzīga ietekme uz šo tālā gaismu, piemēram, stikla lēca, kas novietota sveces liesmas priekšā. Gravitācijas objektīvs ļauj uzlabot tālvadības galaktiku gaismu, radot dabisko lēcu telpā, kas citādi būtu palicis pārāk blāvi, lai to redzētu. Protams, Zemes, gravitācijas lēcas un attālinātas galaktikas saskaņošana ne vienmēr ir perfekta. Turklāt objektam planētu priekšpusē parasti ir neregulāra forma. Šie faktori liek attālām galaktikām izskatīties kā lokiem. To pašu galaktiku ar dažādām gravitācijas lēcām var veidot atšķirīgi.
Habla kosmiskā teleskopa uzņemtais attēls attēlo galaktiku Abell 370 kopu, kurā var redzēt vairākas redzamas galaktikas gaismas loka. Bieži, lai definētu skaidrus izmērus, šīs lokas var rekonstruēt, lai parādītu, kā galaktika izskatās bez traucējumiem.
Šī ir vēl viena masveida galaktiku kopa Abell 2218, kas ir piepildīta ar dažiem pārsteidzošiem gravitācijas lēcu galaktiku piemēriem. Šīs lokas ir gaismas no galaktikām, kas atrodas 5 līdz 10 reizes tālāk no Zemes nekā galaktiku kopums. Abels 2218 pastiprina vāju gaismu no galaktikām, kas pastāvēja vairāk nekā pirms 13 miljardiem gadu, mazāk nekā miljardu gadu pēc lielā sprādziena. Šīs arkas ir patiešām laika sākums.
Ja izlīdzināšana ir perfekta un objektīva objekts ir mazāk sarežģīts nekā galaktiku kopums, tad jūs varat redzēt gandrīz perfektus gaismas vai pakaļgala apļus, kur attālinātas galaktikas gaisma deformējas 360 grādiem ap objektīva objektu. Piemēram, izolētas masīvas melnās caurums, kas atrodas tālu galaktikas priekšā, varētu radīt tik dramatisku skatījumu.
Kā redzams šajā pārsteidzošajā attēlā, ko ieguva Atakam Large Millimeter / Submillimeter Grid (saīsināts: ALMA. Eng.: Atacama Large Millimeter / submillimeter Array, tālās galaktikas gaisma veidoja pilnu apli, trāpīgi nosauca par „Einšteina gredzenu”. senā zvaigžņu veidojošā galaktika, ko sauc par SDP.81, un tas ir labākais Einšteina gredzena piemērs šodien.
Dažreiz vairākus viena objekta attēlus var aplūkot pa gravitācijas lēcām. Šajā apbrīnojamajā attēlā var novērot seno supernovu, ko daudzkārt palielināja masveida galaktika, kas bija klasterī MACS J1149.6 + 2223, kas atrodas 5 miljardu gaismas gadu garumā. Pati supernova atrodas vēl 4000000000 gaismas gadu attālumā un četras reizes atdalīta ap objektīva objektu. Šāda struktūra ir pazīstama kā “Einšteina krusts”.
