ഗ്രാവിറ്റേഷനല്‍ ലെന്‍സ്

വിക്കിപീഡിയ, ഒരു സ്വതന്ത്ര വിജ്ഞാനകോശം.


General relativity
G_{\mu \nu} + \Lambda g_{\mu \nu}= {8\pi G\over c^4} T_{\mu \nu}\,
General relativity
Introduction to...
Mathematical formulation of...
Resources
Fundamental concepts
Special relativity
Equivalence principle
World line · Riemannian geometry
Phenomena
Kepler problem · Lenses · Waves
Frame-dragging · Geodetic effect
Event horizon · Singularity
Black hole
Equations
Linearized Gravity
Post-Newtonian formalism
Einstein field equations
Friedmann equations
ADM formalism
BSSN formalism
Advanced theories
Kaluza–Klein
Quantum gravity
Solutions
Schwarzschild
Reissner-Nordström · Gödel
Kerr · Kerr-Newman
Kasner · Milne · Robertson-Walker
pp-wave
Scientists

Einstein · Minkowski · Eddington
Lemaître · Schwarzschild
Robertson · Kerr · Friedman
Chandrasekhar · Hawking
· others


വളരെ വിദൂരമായ പ്രകാശസ്രോതസ്സില്‍ (ക്വാസാര്‍ പോലുള്ളവയില്‍) നിന്നുമുള്ള പ്രകാശം വീക്ഷകനും പ്രാകാശസ്രോതസ്സിനുമിടയില്‍ വളരെ പിണ്ഡമേറിയ വസ്തുക്കളുടെ സമീപത്ത് വച്ച് വളഞ്ഞു സഞ്ചരിക്കുമ്പോഴാണ് ഗ്രാവിറ്റേഷനല്‍ ലെന്‍സ് രൂപപ്പെടുന്നത്. ഈ പ്രക്രിയയെ ഗ്രാവിറ്റേഷനല്‍ ലെന്‍സിങ്ങ് എന്നും പറയുന്നു. ആല്‍ബര്‍ട്ട് ഐന്‍സ്റ്റീനിന്റെ സാമാന്യ ആപേക്ഷിക സിദ്ധാന്തപ്രകാരമുള്ള ഒരു നിഗമനമാണ് ഇത്.

ഓറെസ്റ്റ് ഷ്വോല്‍സണാണ്‌ ഇത് ആദ്യമായി ചര്‍ച്ചാ വിധേയമാക്കിയെതെങ്കിലും, ഈ പ്രഭാവത്തിന്റെ കണ്ടുപിടുത്തം കൂടുതലും ഐന്‍സ്റ്റീനുമായി ബന്ധപ്പെട്ടാണിരിക്കുന്നത് 1936 അദ്ദേഹം പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു ലേഖനത്തില്‍ ഇതിനെ പറ്റി വിവരിച്ചിരുന്നു.

താരാപഥ കൂട്ടങ്ങള്‍ ഈ പ്രഭാവം വഴി ഗ്രാവിറ്റേഷനല്‍ ലെന്‍സുകളായി വര്‍ത്തിക്കുമെന്ന് 1937 ല്‍ ഫ്രിറ്റ്സ് സ്വിക്കി വിശദീകരിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും 1979 ലാണ്‌ ഇത് നിരീക്ഷണത്തിലൂടെ തെളിയിക്കപ്പെട്ടത്.

[തിരുത്തുക] വിവരണം

വിദൂരവസ്തുവില്‍ നിന്നുള്ള പ്രകാശം പിണ്ഡമേറിയ വസ്തുവിനു സമീപത്തുവച്ച വളയുന്നു. ഓറഞ്ച് വര സൂചിപ്പിക്കുന്നത് സ്രോതസ്സ് എവിടെ കാണപ്പെടുമെന്നാണ്. വെള്ള വര സ്രോതസ്സില്‍ നിന്നും വരുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ യഥാര്‍ത്ഥപാത കാണിക്കുന്നു.
Gravitational Lensing
2004-08-a-web print.jpg
Gravitational Lensing
Formalism
Strong lensing
Microlensing
Weak lensing
Strong Lens Systems
Abell 1689 · Abell 2218
CL0024+17 · Bullet Cluster
QSO2237+0305 · SDSSJ0946+1006
B1359+154 · QSO 0957+561
Surveys
Strong: CLASS · SLACS · SDSS
Micro: OGLE · Pan-STARRS · CFHTLS
Weak: DLS · DES · LSST · SNAP · DESTINY
Scientists

{{{Scientists}}} · others


അത്യധികം പിണ്ഡമുള്ള വസ്തുക്കള്‍ സ്ഥലകാലത്തില്‍(space-time) വളരെയധികം സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. അടുത്തുള്ള എന്തിനേയും അവ തന്നിലേക്ക് വലിച്ചടുപ്പിക്കുവാന്‍ ശ്രമിക്കും. ഇങ്ങനെ അതിന്റെ പിറകിലെ പ്രകാശസ്രോതസ്സില്‍ നിന്നും നിരീക്ഷകനിലേക്കുള്ള പ്രകാശത്തിന്റെ സഞ്ചാരപാഥയില്‍ വരെ അവ വക്രത വരുത്തുന്നു. ഇത് സ്രോതസ്സില്‍ നിന്നും നിരീക്ഷകനിലേക്ക് പ്രകാശത്തിന് എത്തിചേരാനുള്ള സമയത്തില്‍ മാറ്റം വരുത്തുന്നു അതുവഴി പിന്നിലെ പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെ ചിത്രം വലുതാകുവാനും വികലമാകാനും കാരണമാകുന്നു. സ്ഫടിക ലെന്‍സുകളില്‍ നിന്നും വിഭിന്നമായി ഇതില്‍ പ്രകാശത്തിന് കൂടുതല്‍ വളവുണ്ടാകുക അതുമായി അകലം കുറഞ്ഞിരിക്കുമ്പോഴാണ്‌, അകന്നിരിക്കുമ്പോള്‍ വളവ് കുറവായിരിക്കും. കൂടാതെ ഗ്രാവിറ്റേഷനല്‍ ലെന്‍സുകള്‍ക്ക് ഒരു നിശ്ചിത ഫോക്കസ് ബിന്ദു ഇല്ല പകരം ഫോക്കസ് രേഖയാണ്‌ ഉണ്ടാവുക. സ്രോതസ്സ്, പിണ്ഡമേറിയ വസ്തു, നിരീക്ഷകന്‍ എന്നിവ ഒരേ രേഖയില്‍ തന്നെയാകുമ്പോള്‍ പ്രകാശസ്രോതസ്സിനെ പിണ്ഡമേറിയ വസ്തുവിനു പിന്നില്‍ ഒരു വളയമായി കാണപ്പെടും. ഈ പ്രഭാവം ആദ്യമായി പ്രവചിച്ചത് സെന്റ് പീറ്റര്‍സ്ബര്‍ഗിലെ ഭൗതികജ്ഞനായ ഓറെസ് ഷ്വോല്‍സണാണ്‌,[1] 1936 ല്‍ ആല്‍ബര്‍ട്ട് ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ ഇത് സൈദ്ധാന്തികമായി സ്ഥിതീക്കരിക്കുകയും ചെയ്തു. ഇതിനെ ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ വളയം എന്നു വിളിക്കാറുണ്ട്, ഷ്വോല്‍സണ്‍ ഇങ്ങനെ രൂപപ്പെടുന്ന വളയത്തിന്റെ അളവുകളെത്രയാണെന്ന് വിശദീകരിച്ചില്ലായിരുന്നു. സ്രോതസ്സും ലെന്‍സും വീക്ഷകനും നേരേഖയിലല്ലാതെ വന്നാല്‍ സ്രൊതസ്സ് ലെന്‍സിനു ചുറ്റിലും വക്രമായ ആകൃതിയില്‍ കാണപ്പെടും. ചിലപ്പോള്‍ നിരീക്ഷകന്‍ സ്രോതസ്സിന്റെ ഒന്നില്‍ കൂടുതല്‍ ചിത്രങ്ങള്‍ കാണുകയും ചെയ്യും, ഇങ്ങനെയുള്ളതിന്റെ എണ്ണവും ആകൃതിയുമെല്ലാം നിരീക്ഷകന്‍, ലെന്‍സ്, സ്രോതസ്സ് എന്നിവയുടെ സ്ഥാനം, ലെന്‍സായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന വസ്തുവിന്റെ ആകൃതി തുടങ്ങിയവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കും.

മൂന്നുതരത്തിലുള്ള ഗ്രാവിറ്റേഷനല്‍ ലെന്‍സിങ്ങുകളുണ്ട്.

ശക്ത ലെന്‍സിങ്ങ്
ഇതില്‍ വക്രതകള്‍ പെട്ടെന്ന് മനസിലാകും. ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ വളയങ്ങള്‍, വക്രങ്ങള്‍, ഒന്നില്‍ കൂടുതല്‍ ചിത്രങ്ങള്‍ എന്നിവ ഇതില്‍ കാണപ്പെടുന്നു.
ദുര്‍ബ്ബല ലെന്‍സിങ്ങ്
ഇതില്‍ വികലമായത് അത്ര പ്രകടമായിരിക്കില്ല. കൂടുതല്‍ സ്രോതസ്സുകളില്‍ നിന്നുള്ള പ്രകാശങ്ങള്‍ വിശകലനം ചെയ്യുന്നതില്‍ നിന്നും മാത്രമേ ഇങ്ങനെയുള്ള അവസരത്തില്‍ ഏകോദയ പ്രകാശങ്ങളില്‍ സംഭവിക്കുന്ന വികലത മനസിലാക്കുവാന്‍ സാധ്യമാവൂ. ഇതില്‍ ലെന്‍സിന്റെ പിണ്ഡകേന്ദ്രത്തിനു ലംബമായ ദിശയില്‍ പിന്നിലുള്ള വസ്തുവിന്റെ ചിത്രം വലിച്ചു നീട്ടപ്പെട്ട രീതിയിലായിരിക്കും കാണപ്പെടുക.
സൂക്ഷ്മ ലെന്‍സിങ്ങ്
ഇതില്‍ പിന്നില്‍ നിന്നുള്ള വസ്തുക്കളുടെ ചിത്രത്തില്‍ അവയുടെ ആകൃതിയില്‍ വികലത കാണപ്പെടുകയില്ല പക്ഷെ സമയത്തിനനുസരിച്ച് അവയില്‍ നിന്നും ലഭിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ അളവില്‍ വ്യത്യാസം കാണപ്പെടുന്നു. ചില അവസരത്തില്‍ ലെന്‍സും പിന്നിലെ വസ്തുവും ക്ഷീരപഥത്തില്‍ തന്നെയാവാം മറ്റ് ചിലപ്പോള്‍ അവ മറ്റ് താരാപഥങ്ങളിലോ വിദൂരമായ ക്വാസാറുകളോ ആകാവുന്നതാണ്‌.

[തിരുത്തുക] അനുകരണം

ഗ്രാവിറ്റേഷനല്‍ ലെന്‍സിങ്ങിന്റെ ഒരു അനുകരണം (ഒരു താരാപഥം പിന്നിലായ അവസ്ഥയില്‍ തമോദ്വാരം കടന്നുപോകുന്നു).

ഒരു തമോദ്വാരം പിന്നിലെ താരാപഥത്തെ കടന്നു പോകുമ്പോള്‍ സംഭവിക്കുന്ന ഗ്രാവിറ്റേഷനല്‍ ലെന്‍സിങ്ങിന്റെ അനുകരണം ഇടതുവശത്ത് കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. താരാപഥത്തിന്റെ പ്രതിബിംബം തമോദ്വാരത്തിന്റെ ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ വ്യാസാര്‍ദ്ധത്തില്‍ താരാപഥത്തിനെതിര്‍വശത്തായി കാണപ്പെടുന്നു. പ്രധാന ചിത്രം തമോദ്വാരത്തിനോടടുക്കുമ്പോള്‍ പ്രതിബിംബം വലുതാകുന്നു (ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ വളയത്തിനകത്തു തന്നെ). രണ്ടിന്റേയും പ്രതല ദ്യോതി ഒരേ അളവിലായി കാണുന്നു, പക്ഷെ അവയുടെ കോണീയ വലിപ്പം വ്യത്യസപ്പെടുന്നു, അതുവഴി വിദൂരതയിലെ നിരീക്ഷകന് താരാപഥത്തിന്റെ ല്യൂമിനോസിറ്റിയുടെ ഉച്ചത വര്‍ദ്ധിച്ചതായി കാണപ്പെടുന്നു. ഏറ്റവും കൂടുതല്‍ ഉച്ചത കാണപ്പെടുന്നത് താരാപഥം തമോദ്വാരത്തിന്റെ നേരേ പിറകിലായിരിക്കുന്ന അവസരത്തിലായിരിക്കും.

[തിരുത്തുക] അവലംബം

  1. Gravity Lens - Part 2 (Great Moments in Science, ABS Science)
താളിന്റെ അനുബന്ധങ്ങള്‍
ആശയവിനിമയം