중력렌즈: 두 판 사이의 차이

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{{일반상대론|phenomena}}
 
'''중력렌즈'''(gravitational lens)<ref>한국천문학회 편 천문학용어집 208쪽 좌단 26째줄</ref> 또는 '''중력렌즈 효과'''(gravitational lensing)는 아주 먼 천체에서 나온 빛이 중간에 있는 거대한 천체에 의해 휘어져 보이는 현상을 의미한다.<ref>고든 정. [http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=105&oid=081&aid=0002895483 (고든 정의 TECH+)본래 밝기의 30배로…역대 최고 배율 중력 렌즈 발견]. 서울신문. 2018년 2월 24일.</ref> [[오레스트 츄올슨]]이 이 효과를 처음 언급하였으나, [[1936년]]에 이에 관한 기사를 낸 [[아인슈타인]]과 관련이 있다. [[일반 상대성이론]]의 증거 중 하나이다.
 
프리츠 즈비키(Fritz Zwicky)는 1937년 은하무리가 중력 렌즈의 역할을 한다고 주장하였다. 이 효과는 1979년까지는 증명되지 않았지만 "[[이중준성]]"이라고 불리는 SBS 0957+561 천체의 관측을 통해 사실임이 밝혀졌다.
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==== 강한 렌즈효과 (Strong lensing) ====
쉽게 볼 수 있는 왜곡, 예를 들어 [[아인슈타인 링]]의 형태, 원호, 다중 상(multiple images).
 
==== 약한 렌즈효과 (weak lensing) ====
광원의 왜곡이 매우 작아지고, 많은 수의 광원의 분석을 통해 겨우 몇 퍼센트의 일관성 있는 왜곡이 발견된다.
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=== 배경 광원에 대한 연구 ===
 
중력렌즈 효과를 이용하여 “중력 망원경(gravitational telescopes)"을 고안할 수 있다. 중력망원경은 천체 뒤에 있는 빛을 모으고, 많은 미약한 천체를 밝고 크게 만들기 때문에, 이러한 천체에 대한 연구가 더욱 쉬워질 것이다. [[캘리포니아공과대학]]의 과학자들은 [[허블우주망원경]]의 이미지를 이용하여 은하단 [[아벨 2218]]은하단에 의한 강한 중력렌즈효과를 통해 더 멀리 있는 천체를 연구하였다. 비슷하게, 미소렌즈효과는 광원이 되는 별의 추가적인 정보를 얻는데 사용된다.<ref>{{웹 인용 |url=http://www.phys.canterbury.ac.nz/moa/stellar_atmospheres.html |제목=Stellar Atmospheres |publisher=MOA collaboration}}</ref>. 만약 광원이 되는 별이 쌍성계라면, 궤도의 움직임 또한 관측될 수 있다. ([[xallarap]] 효과)
 
=== 전면 렌즈효과의 연구 ===
 
중력렌즈 효과를 만드는 천체 그 자체를 연구하기 위해 중력렌즈 효과를 관찰할 수 있다. 이 방법은 특히 천체의 질량을 측정하는 데 이용되며, 천체가 만드는 빛에 의한 측정과는 독립적인 관찰이므로 두 측정을 비교하는 연구가 가능하다. 또한 블랙홀과 같이 빛에 의한 관측이 되지 않는 경우에 유용하다. 미소렌즈효과를 통해 (중력렌즈 효과를 만드는) 비교적 작은 천체에대한 정보를 얻을 수 있는데, 예를 들어 우리은하 안에있는 MACHOs나 [[외계 행성]](태양계저편에 행성들)의 정보를 얻을 수 있다. 태양계 밖에있는 세 개의 행성은 이러한 방법으로 찾았으며, 지구형 행성의 발견도 기대할 수 있다. Microlensing Observations in Astrophysics(MOA) Probing Lensing Anomalies Network(PLANET)는 이와 같은 연구를 목적으로 한다.
 
=== 우주의 기하학적 구조 ===
 
전면에 있는 [[은하단]]에 의한 강한 중력렌즈효과와 약한 중력렌즈효과를 이용하면 [[암흑 물질]]의 양과 분포도 연구할 수 있다. [[파일:789px-COSMOS_3D_dark_matter_map.jpg‎|thumb|right|암흑물질의 삼차원 분포 지도. 허블우주망원경의 약한중력렌즈효과 측정으로부터 재구성되었다]] 이를 포함하여 전면 렌즈 안에서의 질량분포가 이해된다면, [[암흑 에너지]]와 [[허블상수]]로 기술되는 우주의 팽창 효과를 더욱 정확히 이해 할 수 있다.