نگاهی دقیق به صلیب اینشتین با عدسی های کیهانی

سرانجام با اتصال ابزار درشت و ریزهمگرایی به عدسی تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه‌ی جنوبی اروپا، اخترشناسان از این پس می توانند مناطقی از آسمان با ابعاد‌ کوچکتر از یک میلیونیم ثانیه قوسی را بررسی کنند. این اندازه‌ متناسب است با اندازه یک سکه 25 سنتی چنان چه از فاصله­ی 1/3 میلیون کیلومتری (در حدود 13 برابر فاصله تا ماه) دیده شود.

اخترشناسان با افزودن یک ذره‌بین دوگانه طبیعی به تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا (VLT) قسمت‌های داخلی قرص اطراف یک سیاه‌چاله‌ی بسیار پرجرم را که 10 میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد به دقت بررسی کردند. آن‌ها که با استفاده از روش فوق قادر به مطالعه‌ی جزئیات قرص با دقتی در حدود 1000 مرتبه بیشتر از بهترین تلسکوپ‌های جهان بودند، موفق به ارائه اولین اثبات رصدی مدل‌های نظری رایج این‌گونه قرص‌ها شدند.

  گروهی از اخترشناسان از اروپا و ایالات متحده به مطالعه‌ی "صلیب اینشتین" که یک سراب کیهانی معروف است پرداختند. این آرایش صلیب گونه شامل چهار تصویر از یک منبع دوردست است. این تصاویر متعدد نتیجه­ی همگرایی گرانشی ناشی از یک کهکشان پرجرم پیش­زمینه هستند، پدیده­ای که توسط آلبرت اینشتین به عنوان یکی از نتایج نظریه‌ی نسبیت عام وی پیش­بینی شده بود.

منبع نور در مسئله صلیب اینشتین یک اختروش است که تقریبا 10 میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد، در صورتیکه کهکشان همگرا 10 مرتبه نزدیک‌تر است. میدان گرانشی کهکشان همگرا خمیده شده و پس از تقویت نور اختروش باعث بزرگتر دیده شدن آن می شود. این اثر بزرگنمایی که به ریزهمگرایی(microlensing)  معروف است و در آن یک کهکشان نقش یک ذره‌بین کیهانی یا یک تلسکوپ طبیعی را ایفا می‌کند، در اخترشناسی بسیار مفید واقع می‌شود به طوری که امکان رصد اجرام دور دستی را که با استفاده از تلسکوپ‌های کنونی برای مطالعه بسیار کم نور و ضعیف بودند فراهم می‌‌کند.

توضیح تصویر بالا: اگر عدسی گرانشی یک کهکشان کروی باشد، تصویر حاصل از جرم دورتر شبیه به یک حلقه خواهد بود (حلقه اینشتین)، اگر یک کهکشان کروی کشیده (بیضوی) باشد چهر تصویر از جرم دورتر خواهیم داشت (صلیب اینشتین) و چنان چه یک خوشه کهکشانی باشد کمان ها و نیم کمان ها را خواهیم

  دید

«فردریک کوربین»(Frederic Courbin)، مدیر پروژه مطالعه‌ی صلیب اینشتین با تلسکوپ VLT می­گوید: "تلفیق این بزرگنمای طبیعی با تلسکوپ VLT دقیق‌ترین جزئیاتی که تاکنون به دست آمده را در اختیار ما می‌گذارد". همچنین علاوه بر درشت همگرایی کهکشان‌ها که حکم عدسی اولیه را دارد، ستارگان موجود در کهکشان­های همگرا نیز همانند عدسی‌های ثانویه به منظور ایجاد یک بزرگنمایی اضافی عمل می‌کنند. این بزرگنمایی دوم بر پایه‌ی همان اصل حاکم بر درشت همگرایی است ولی در مقیاس کوچک‌تر و چون ستارگان بسیار کوچک‌تر از کهکشان‌ها هستند، این بزرگنمایی به ریزهمگرایی شناخته شده است.

ز آن جا که ستارگان در کهکشان همگرا در حال حرکت هستند، بزرگنمایی ریزهمگرایی نیز با زمان تغییر می‌کند. از روی زمین روشنایی تصاویر یک جرم دوردست به دلیل ریزهمگرایی حول یک مقدار میانگین دستخوش نوسان و یا سوسو زدن می­شود.