سراب کيهاني؛ حلقه هاي نوراني منحرف شده

کشف پديده سراب هاي جاذبه اي که تئوري آن سال ها پيش توسط اينشتين طرح شده بود معماهاي کهکشاني بسياري را حل کرده است.
با وجود پيشرفت هاي زيادي در زمينه کيهان شناسي، معمايي که هنوز هم حل نشده، مقدار چگالي ماده موجود در جهان است، چون قسمت نامشخصي از ماده به صورت نامرئي است، امکان دستيابي به مقدار آن براي اخترشناسان تقريبا غير ممکن است، ولي اخيرا آنها پديده تازه‌اي کشف کرده‌اند که نويد روشن کردن بسياري پرسش ها را پيرامون مقدار تام ماده مرئي و نامرئي در کائنات و پراکندگي آن را در فضا به ما مي‌دهد؛ اين کشف عبارتست از پديده سراب هاي جاذبه‌اي.
سرابهاي گرانشي
"سرابهاي جاذبه‌اي" زماني حاصل مي‌شوند که دو ستاره يا بيشتر که در فاصله‌هاي متفاوتي از زمين واقع شده‌اند، به صورت کامل با کره زمين روي يک خط قرار گيرند و به نظر برسد که در آسمان باهم برخورد کرده‌اند. روشنايي دورترين ستاره براي رسيدن به ما بايد از ميدان گرانشي نزديکترين ستاره بگذرد و در اين عبور منحرف مي‌شود. اين انحراف روشنايي يک تغيير شکل و حتي نوعي تکثير تصوير از ستاره پديد مي‌آورد.
پيش بيني سراب جاذبه‌اي
آلبرت اينشتين در سال 1936 با استفاده از نسبيت عمومي نشان داد که اگر از ديد ناظر رصد کننده، دو ستاره با کره زمين روي يک خط قرار گيرند، دورترين ستاره علاوه بر تصوير عادي خود که يک نقطه است، تصوير ديگري به شکل يک حلقه نوراني در اطراف آن نقطه روشن، پيدا خواهد کرد که اين حلقه نوراني، نوعي سراب کيهاني 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 به صورت تئوري ارائه داده بود.
عدسي گرانشي
در پديده سراب کيهاني، ستاره نزديکتر که قوه جاذبه آن، روشنايي ستاره دورتر را منحرف مي‌کند، "عدسي جاذبه‌اي" ناميده مي‌شود، اين ستاره مانند عدسي عينک، روشنايي ستاره را منحرف مي‌کند تا سراب جاذبه‌اي را پديد آورد، يک سال بعد از ارايه نظريه آلبرت انيشتين ، "فريتز زوايکي" همان کسي که موضوع ماده نامرئي را مطرح کرد با قبول تئوري آلبرت انيشتين، به جاي ستاره‌ها، کهکشان ها و انبوه‌هاي کهکشاني را به عنوان عدسي گرانشي پيشنهاد کرد.
کشف سراب کيهاني
42سال بعد از ارائه اين نظريات، در سال 1979 يک جفت کويزار اجسام ستاره مانند بسيار دور کشف شد که خيلي به هم نزديک و شبيه بودند و فيزيکدانان بر اين اعتقاد شدند که اين شباهت حيرت انگيز حاصل تصادف نيست، يکي از اين کويزارها مي‌تواند سراب گرانشي کويزار ديگر باشد، ولي در اين مورد بايد عدسي گرانشي آن را هم کشف مي‌کردند، پس از رصدهاي دقيق، کهکشاني کشف شد که روي يکي از کويزارها قرار گرفته بود.
بدين ترتيب نخستين سراب کيهاني کشف شد و در واقع آنچه ديده مي‌شد يک کويزار بيش نبود و کهکشاني که بين اين کويزار و زمين به صورت هم خط واقع شده بود، به عنوان عدسي گرانشي عمل کرده و دومين کويزار را بصورت سراب پديد آورده بود و پس از آن سراب هاي ديگري نيز کشف شد، حتي حلقه‌هاي نوراني که آلبرت انيشتين پيش بيني کرده بود در جهت انبوه‌هاي کهکشاني ديده شدند.
رابطه بين سراب کيهاني و ماده نامرئي
يک سراب کيهاني، حاصل و نتيجه تداخل عمل پيچيده ميان روشنايي يک جسم نوراني سماوي (ستاره، کويزار، کهکشان يا انبوه کهکشان ها) و ميدان گرانشي يک عدسي گرانشي است، ميدان جاذبه به توده تمام ماده (مرئي يا نامرئي) و تقسيم پراکندگي فضايي آن در عدسي بستگي دارد و از طرف ديگر، مسير روشنايي نيز تحت تاثير ميدان جاذبه گرانشي تمام مواد بين کهکشاني (مرئي يا نامرئي) است که مي‌تواند ميان جسم نوراني و عدسي و ميان عدسي و زمين وجود داشته باشد.
بنابراين سراب هاي کيهاني قادرند مارا نه تنها در مورد توده نامرئي در عدسي ها، بلکه درباره فضاي ميان کهکشاني نيز آگاه سازند ولي يافتن سراب هاي کيهاني کار آساني نيست و مقدار سراب هايي که تا کنون يافته شده‌اند، انگشت شمار مي‌باشند و اين کميابي دليل آنست که فضاي ميان کهکشاني نمي‌تواند پر از سياهچاله‌هاي يک تکه توده‌دار (حدود يک ميليارد برابر توده خورشيد) باشد، زيرا اين سياهچاله‌ها عدسي هاي گرانشي بسيار خوبي هستند، فيزيکدان ها اميدوارند با کشف سراب هاي کيهاني، بيشتر اسرار توده نامرئي کائنات را آشکار کنند.

منبع: رشد