천체물리학 28, 중력 반발

회오리 중력 두 조건은 뉴턴의 중력 이론이 정확하려면 충족되어야 한다. 

먼저 중력장이 약하고 속도가 c보다 훨씬 적어야 한다.  두번째 조건은 실제로 더 제한적이다. 

광자가 항상 그것을 위반하기 때문만은 아니다.  천문학에서 그 분야는 보통 빈약하고 시간에 구애 받지 않는다.  중력장은 뉴턴의 중력 전위에 의해 완전히 설명된다.  예를 들어, 우리가 가지고 있는 질량 M에서의 거리 

백색 왜성과 같은 소형 물체의 표면에서 원자가 방출하는 스펙트럼 라인의 주파수를 측정한다고 가정해 보자.  그 다음에 다시 서서 우리와 상대적으로 움직이지 않고 소형 물체 가까이에 앉아 있는 원자 시계의 눈금을 효과적으로 듣고 있다.  시계가 1초에 한번씩 울린다고 가정해 보자.  그러면 각 눈금과 함께 송신되는 수신 광 펄스 사이에 경과되는 시간은 다음과 같습니다. 

시계가 우리보다 작은 물체에 가까이 있기 때문에, 그리고 우리는 1초를 넘어야 한다.  즉, 우리는 시계가 느리다고 생각한다.  시계가 진동하는 원자인 경우로 돌아가면 측정된 주파수가

고유 주파수보다 낮음

여기서 TC는 xc에서 측정한 눈금 사이의 시간이다.  이것은 중력 반발의 현상이다. 

중력 렌즈

빛은 유리 또는 물을 통해 공기보다 더 느리게 이동하며, 그 결과 유리 또는 물에 들어갈 때 빛의 광선이 굴절된다.  이 현상은 일반적으로 굴절률 n에 의해 수량화되는데, 굴절률 n의 매체에서 빛의 속도가 c2n인 것으로 정의된다. 

만약 우리가 평범한 데카르트 좌표(x, y, z)를 사용하고 x축의 두 지점 사이의 거리가 x1과 x2라고 가정한다면

그 다음 중력장이 굴절률로 진공을 무효화한다. 

우리가 채택한 거리에 대한 자연스러운 정의와 함께, LWF0조명은 빛의 속도보다 느리게 진공을 통과하는 것으로 보인다.  사실 그것은 항상 빛의 속도로 정확하게 이동하고 우리의 표현은 더 낮은 가치를 제공합니다.  왜냐하면 우리는 1x2사이의 거리를 과소 평가했기 때문입니다.  하지만 광자가 이 자만심은 우리가 광학에 대한 지식을 사용하여 중력장에 의해 빛이 어떻게 반사될지 예측할 수 있게 해 주기 때문에 유용합니다.  렌즈는 렌즈의 중심을 통과하는 광자를 축에서 멀리 떨어진 광자보다 더 느리게 하여 초점에 평행한 빛을 가져온다.  실제로 렌즈는 광자가 먼 소스에서 영상까지 이동하는 데 걸리는 시간이 광자가 렌즈를 통과하는 축에서 떨어져 있는 거리와 무관하도록 설계되었다.  이것은 Ferm이다.  렌즈는 초기에 초점을 통과하는 모든 물체에 평행한 광선을 발생시키도록 설계되었습니다(a).  중력 렌즈(b)는 초기에 평행한 빛이 수렴되도록 하지만 단일 지점을 통과하도록 하지는 않는다.  렌즈 물체의 질량은 10의 많은 힘에 의해 비현실적으로 거대하므로 편향을 쉽게 볼 수 있다. 

때때로, 콰사르와 같은 먼 물체에 대한 우리의 시선은 은하나 은하단과 같은 거대한 물체의 중심 가까이를 지나간다.  그리고 그 사이에 있는 물체의 중력장은 광원에서 발산되는 빛을 발생시켜 우리 주변의 한 지점에 모이게 하는 렌즈처럼 작용한다.  그림 31의 아래쪽 패널은 이러한 현상의 양적인 예를 보여 준다. 

그림 31에서 보듯이 전형적인 중력장에 의해 형성된 렌즈는 한 지점에서 모든 광선을 통과시키지 않는다는 점에서 품질이 떨어지며, 결과적으로 초점과 디스토를 생산한다.  이미지.  사실, 중력 렌즈는 같은 물체의 여러 이미지를 형성하기 쉽다.  1979년에 이 강력한 렌즈 현상의 첫번째 예로, SBS0957561이 발견되었고, 가장 극적인 예로 남아 있다.  quasar6arcseconds를 분리합니다.  SBS09571+561의 곱하기 4개 이미지에 대한 체계적인 검색이 실시되고 수백개의 예제가 발견된 이후, 일부는 4개의 이미지를 가지지만 거의 항상 작은 이미지이다. 

우리가 4장,'시간 도메인 천문학'에서 보았듯이, 4개 개체의 유한 요소는 몇달 혹은 몇년의 시간 척도에 따라 상당히 크게 변동한다.  쿼크가 증식할 때, 각 이미지는 표토에서 지구로 광자가 통과하는 특정 시간과 연관된다.  이러한 시간의 차이는 한 이미지의 밝기 기록을 앞 또는 뒤로 이동하여 다른 이미지의 밝기 기록과 일치하도록 함으로써 측정할 수 있다.  이러한 시간 지연은 렌즈를 형성하는 중력장 모델에 대해 계산할 수 있으며, 거리 t와 관련된 허블 상수(H)에 비례합니다.  허우우=셰크씨, 이것이 알려진 우주 왕복선의 물체까지의 거리를 결정하기 때문입니다.  이 거리가 클수록 광자가 우리에게 도달하는 여정은 더 길어집니다.  더 긴 경로를 선택하는 것과 관련된 시간 지연이다.