حلقه انیشتین

در این مقاله سعی دارم تا شما را با پدیده ای به نام Einstein Ring یا حلقه اینشتین آشنا کنم و به زبانی ساده بیان کنم که چگونه این پدیده نادر رخ می دهد.

چیست ؟ تصویر شماره 1 شاید تا به امروز تصاویری مشاهده کرده باشید که مانند آن چیزی است که در شکل 1 مشاهده    می کنید.در این تصویر یک حلقه نورانی را می توانید مشاهده کنید که به دور یک ستاره بسیار دور وجود دارد.شاید در نگاه اول فرض کنید این یک سحابی باشد،اما اگر کمی اطلاعات داشته باشید، در حال حاضر در حال مشاهده نور ستاره ای در پشت ستاره جلویی هستید.شاید بپرسید چنین چیزی امکان ندارد،چرا که نور ستاره نقطه ای است نه حلقه ای!اما با خواندن قسمت بعد می توانید به این پرسش پی ببرید. Einstein Ring چگونه بوجود می آید؟ طبق نظریه نسبیت انیشتین نور در نزدیکی یک میدان گرانشی از مسیر خود که یک خط مستقیم است منحرف می شود.حال ما می خواهیم این نظریه را در مورد ستارگان بررسی کنیم.ابتدا یک ستاره را در نظر می گیریم که چندین سال نوری از ما فاصله دارد.اگر در بین راه این ستاره هیچ جرمی وجود نداشته باشد،ستاره دقیقا در محل واقعی خود در آسمان قرار خواهد داشت.اما بعضی ستارگان جلوی دیگر ستارگان قرار دارند و مانع از این می شود که نور ستاره پشتی به ما برسد.اما ما می توانیم وجود ستاره ای را در پشت آن تشخیص دهیم.دلیل آن است که نور رسیده از ستاره α که در پشت ستاره β قرار دارد قبل از رسیدن به ما توسط میدان گرانشی ستارهβ انحنا پیدا می کند و از مسیر مستقیم خود که یک خط صاف است، منحرف می شود.به این ترتیب ما می توانیم ستاره ای که در پشت ستاره ای دیگر قرار دارد را مشاهده کنیم،فقط با این تفاوت که آن ستاره را در محل اصلی خودش در عالم نمی بینیم!در ضمن در این مثال به ستاره β « لنز» گفته می شود. تصویر شماره 3 حال به شکل شماره 2 مراجعه می کنیم.در این شکل لنز یک کهکشان در نظر گرفته شده است.در قسمت بالای تصویر نمایی را از چگونگی ایجاد Einstein Ring نشان می دهد.همانطور که می بینید پدیده Einstein Ring (حلقه کامل) زمانی روی  می دهد که زمین ، لنز و ستاره در یک راستا قرار بگیرند. فهمیدیم Einstein Ring زمانی تشکیل می شود که زمین،لنز و ستاره در یک خط راست قرار بگیرند،حالا ما در نظر می گیریم که زمین و لنز در یک خط راست باشند اما ستاره با این دو عضو یک خط راست را تشکیل ندهد و بسیار کم منحرف شده باشد.در این صورت هنوز هم پر تو های نور ستاره توسط لنز انحنا پیدا می کند،ولی تشکیل Einstein Ring را نمی دهد و تشکیل یک،دو و یا چندین تصویر ظاهری از ستاره می دهد. حلقه ناکامل در بعضی از تصویر ها مشاهده می نماییم که Einstein Ring کامل نیست، بلکه حلقه ای نیمه و یا تکه ای دارد.دلیل قطعی این پدیده به نظر بسیاری از دانشمندان نحوه قرار گیری سه جرم زمین،لنز و ستاره می باشد.بطوری که ستاره در یک خط مستقیم قرار ندارد،اما آنقدر هم منحرف نیست که حلقه تشکیل نشود.به همین دلیل حلقه ای که تشکیل می شود یا نیم حلقه است یا تکه تکه.البته نظریه های دیگری هم پیشنهاد شده است ، اما قانع ترین آنها همین دلیل است. شکل شماره 2