لنز گرانشی

از وقتی که یادم می‌آید، مادربزرگ من چشمان بسیار ضعیفی داشت. البته ما او را بی‌بی صدا می‌زدیم و بقیه نیز او را بی‌بی صدا می‌زدند. بی‌بی چند سال قبل فوت شد. او در اثر آب مروارید و آب سیاه، بینایی‌اش را تا حد زیادی از دست داده بود و فقط با یک عینک ته استکانی، تا حدی می‌توانست چیزهای نزدیک را ببیند. اما چند قدم آنطرف تر، همه چیز برایش تیره و تار بود و با توجه به تغییر نور، تشخیص می‌داد که کسی آمده یا رفته است.

این اواخر گوش‌هایش نیز سنگین شده بود و این مساله را سخت‌تر می‌‌کرد. بی‌بی کلی قصه برای تعریف کردن داشت. مخصوصا علاقه‌ی زیادی به قصه‌ی چهل طوطی داشت که هنوز هم نغمه‌های این قصه در گوشم هست.

اما غرض از بیان این خاطرات اینکه ما درون این جهان، نسبت به کهکشان‌های دوردست، همانند بی‌بی هستیم و حتی با پیشرفته‌ترین تلسکوپ‌ها، به سختی می‌توانیم نورهای دور دست را ببینیم. اما خوشبختانه گاهی اوقات در آن دورترها و گوشه های کیهان، یک لنز پیدا می‌کنیم که مانند عینک بی‌بی، نورهای بسیار دورتر را به وضوح به ما نشان می‌دهد.

چه کسی این لنزها را آنجا قرار داده و این لنزها چه هستند؟

این لنزها را گرانش کهکشان‌ها آن‌جا ایجاد کرده و به این لنزها، لنزهای گرانشی یا gravitational lens گفته می‌شود. البته اگر من افتخار اکتشاف این پدیده را داشتم، اسم آن را لنز بی‌بی می‌گذاشتم. چون اولا بی‌بی را خیلی دوست داشتم و ثانیا اینکه ما هم مثل بی‌بی، از این لنزها استفاده می‌کنیم تا دوردست‌ها را ببینیم.

اما لنز گرانشی چگونه کار می‌کند؟

پیشتر دیدیم که براساس نسبیت عام اینشتین، یک جرم عظیم در فضا می‌تواند باعث خمیده شدن هندسه‌ی فضا-زمان شود و این خمیده شدن هندسه‌ی فضا-زمان، باعث خمیده شدن مسیر پرتوهای نور می‌شود.

حالا اگر این گرانش خیلی بزرگ باشد، مثلا یک‌ دسته از کهکشان‌ها در نزدیکی هم بتوانند مسیر پرتوهای نور را شدیدا تغییر دهند، می‌توانند دقیقا مانند عدسی عینک بی‌بی عمل کنند و ما به این شکل می‌توانیم، نورهای بسیار دوری را که در حالت عادی، آنقدر ضعیف است که قابل تشخیص نیست، ببینیم. تلسکوپ‌های فضایی مانند هابل، این لنزهای گرانشی را در پهنه‌ی کیهان پیدا می‌کنند و از آن‌ها استفاده‌ی زیادی می‌کنند. نورهای مربوط به خود کهکشان یا کهکشان‌هایی که لنز گرانشی را ایجاد می‌کنند، به صورت کمان‌ها یا حلقه‌های نور در محیط لنز مشاهده می‌شوند.

تصویر بالا: یک‌ لنز گرانشی ثبت شده توسط تلسکوپ فضایی هابل. با توجه به کمان‌های نور می‌توانید شکل این لنز را ببینید. همچنین در داخل لنز، کهکشان‌هایی را می‌بینید که بسیار دورتر از لنز قرار دارند و به وسیله‌ی لنز گرانشی، بزرگ‌نمایی شده اند.

 

– اَبا اِباد