نجوم و اختر شناسی

سراب كيهاني با وجود پيشرفت‌هاي زيادي در زمينه كيهان شناسي ، معمايي كه هنوز هم حل نشده ، مقدار چگالي ماده موجود در جهان است. چون قسمت نامشخصي از ماده بصورت نامرئي است، امكان دستيابي به مقدار آن براي اخترشناسان تقريبا غير ممكن است. ولي اخيرا آنها پديده تازه‌اي كشف كرده‌اند كه نويد روشن كردن بسياري پرسشها را پيرامون مقدار تام ماده مرئي و نامرئي در كائنات و پراكندگي آن را در فضا به ما مي‌دهد. اين كشف عبارتست از پديده سرابهاي جاذبه‌اي.
سرابهاي گرانشي
"سرابهاي جاذبه‌اي" زماني حاصل مي‌شوند كه دو ستاره يا بيشتر كه در فاصله‌هاي متفاوتي از زمين واقع شده‌اند، بصورت كامل با كره زمين روي يك خط قرار گيرند و بنظر برسد كه در آسمان باهم برخورد كرده‌اند. روشنايي دورترين ستاره براي رسيدن به ما بايد از ميدان گرانشي نزديكترين ستاره بگذرد و در اين عبور منحرف مي‌شود. اين انحراف روشنايي يك تغيير شكل و حتي نوعي تكثير تصوير از ستاره پديد مي‌آورد.
پيش بيني سراب جاذبه‌اي
آلبرت انيشتين در سال 1936 با استفاده از نسبيت عمومي نشان داد كه اگر از ديد ناظر رصد كننده ، دو ستاره با كره زمين روي يك خط قرار گيرند، دورترين ستاره علاوه بر تصوير عادي خود كه يك نقطه است، تصوير ديگري به شكل يك حلقه نوراني در اطراف آن نقطه روشن ، پيدا خواهد كرد. اين حلقه نوراني ، نوعي سراب كيهاني و نوعي توهم بصري است زيرا در عالم حقيقت وجود ندارد. آلبرت انيشتين همخط شدن دو ستاره با زمين را امري بسيار غير محتمل مي‌دانست و اين پديده را فقط بصورت تئوري ارايه داده بود.
عدسي گرانشي
در پديده سراب كيهاني ، ستاره نزديكتر كه قوه جاذبه آن ، روشنايي ستاره دورتر را منحرف مي‌كند، "عدسي جاذبه‌اي" ناميده مي‌شود. اين ستاره مانند عدسي عينك ، روشنايي ستاره را منحرف مي‌كند تا سراب جاذبه‌اي را پديد آورد. يك سال بعد از ارايه نظريه آلبرت انيشتين ، "فريتز زوايكي" همان كسي كه موضوع ماده نامرئي را مطرح كرد با قبول تئوري آلبرت انيشتين ، به جاي ستاره‌ها ، كهكشانها و انبوه‌هاي كهكشاني را به عنوان عدسي گرانشي پيشنهاد كرد.
كشف سراب كيهاني
42سال بعد از ارائه اين نظريات ، در سال 1979 يك جفت كويزار اجسام ستاره مانند بسيار دور كشف شد كه خيلي به هم نزديك و شبيه بودند. فيزيكدانان بر اين اعتقاد شدند كه اين شباهت حيرت انگيز حاصل تصادف نيست، يكي از اين كويزارها مي‌تواند سراب گرانشي كويزار ديگر باشد، ولي در اين مورد بايد عدسي گرانشي آنرا هم كشف مي‌كردند.
پس از رصدهاي دقيق ، كهكشاني كشف شد كه روي يكي از كويزارها قرار گرفته بود. بدين ترتيب نخستين سراب كيهاني كشف شد. در واقع آنچه ديده مي‌شد يك كويزار بيش نبود، و كهكشاني كه بين اين كويزار و زمين بصورت هم خط واقع شده بود، به عنوان عدسي گرانشي عمل كرده و دومين كويزار را بصورت سراب پديد آورده بود. پس از آن سرابهاي ديگري نيز كشف شد. حتي حلقه‌هاي نوراني كه آلبرت انيشتين پيش بيني كرده بود در جهت انبوه‌هاي كهكشاني ديده شدند.
رابطه بين سراب كيهاني و ماده نامرئي
يك سراب كيهاني ، حاصل و نتيجه تداخل عمل پيچيده ميان روشنايي يك جسم نوراني سماوي «ستاره ، كويزار ، كهكشان يا انبوه كهكشانها) و ميدان گرانشي يك عدسي گرانشي است. ميدان جاذبه به توده تمام ماده (مرئي يا نامرئي) و تقسيم پراكندگي فضايي آن در عدسي بستگي دارد. از طرف ديگر ، مسير روشنايي نيز تحت تاثير ميدان جاذبه گرانشي تمام مواد بين كهكشاني (مرئي يا نامرئي) است كه مي‌تواند ميان جسم نوراني و عدسي و ميان عدسي و زمين وجود داشته باشد.
بنابراين سرابهاي كيهاني قادرند مارا نه تنها در مورد توده نامرئي در عدسيها ، بلكه درباره فضاي ميان كهكشاني نيز آگاه سازند. ولي يافتن سرابهاي كيهاني كار آساني نيست و مقدار سرابهايي كه تا كنون يافته شده‌اند، انگشت شمار مي‌باشند. اين كميابي دليل آنست كه فضاي ميان كهكشاني نمي‌تواند پر از سياهچاله‌هاي يك تكه توده‌دار (حدود يك ميليارد برابر توده خورشيد) باشد، زيرا اين سياهچاله‌ها عدسيهاي گرانشي بسيار خوبي هستند. فيزيكدانها اميدوارند با كشف سرابهاي كيهاني ، بيشتر اسرار توده نامرئي كائنات را آشكار كنند.

دانشنامه رشد