Gravitationele lensing wordt veroorzaakt door een massief lichaam tussen een ver object en onszelf. Het kan de indruk wekken dat er twee of meer objecten zijn, terwijl er in werkelijkheid maar één is. Het licht van het object wordt om het massieve lichaam ertussen gebogen.
Het massieve lichaam, zoals een sterrenstelsel of een zwart gat, creëert een zeer sterk gravitatieveld in de ruimte. De precieze aard van het effect hangt af van:
| Deel van een serie artikelen over | ||||||
| Algemene relativiteit | ||||||
|
G μ ν + Λ g μ ν = 8 π G c 4 T μ ν {Displaystyle G_{{\mu \nu }+Lambda g_{\mu \nu }={8pi G over c^{4}}T_{\mu \nu }}. | ||||||
| ·
·
| ||||||
| Fundamentele concepten
| ||||||
| Fenomenen
| ||||||
| ||||||
| Oplossingen
| ||||||
| · v · t · e |
Albert Einstein voorspelde de mogelijkheid van lensvorming door zwaartekracht. De ontdekking dat onze zon het licht van verre objecten afbuigt wanneer hun licht dichtbij komt, was het bewijs dat de algemene relativiteitstheorie correct was.
Er zijn drie soorten lenzen:
Sterke lensing verraadt zichzelf door meerdere beelden van hetzelfde object te produceren. Een bekend voorbeeld is Einsteins kruis (Q2237+0305) op een afstand van 8 miljard lichtjaar. Hier produceert de zwaartekrachtlens vier beelden van hetzelfde object (een quasar), hoewel het slechts om één object gaat. Het licht van de quasar reist niet in een rechte lijn naar de aarde. In plaats daarvan wordt het afgebogen langs het zwaartekrachtsveld van een sterrenstelsel ervoor. Dit sterrenstelsel bevindt zich op een afstand van 400 miljoen lichtjaar.
De eerste ontdekking van dit type (behalve de zon) vond plaats in 1979. Twee quasars stonden dicht bij elkaar. Ze hadden allebei hetzelfde spectrum en bleken twee afbeeldingen van dezelfde quasar te zijn (Q0957+651). In 1980 ontdekten wetenschappers welke groep sterrenstelsels als lens fungeerde.
Zwakke lenzen produceren niet meerdere beelden van hetzelfde object. In plaats daarvan produceert het een sterk vervormd of uitgerekt beeld van een object ver buiten de lens. In 1986 werd dit ontdekt in de cluster Abell 370. Later begreep men dat dit een sterk vervormd beeld was van een sterrenstelsel ver buiten de cluster.
Het object kan groter of kleiner lijken, zoals blijkt uit de tabel. Zwakke lenzen stellen ons in staat zeer verre sterrenstelsels waar te nemen, die we zonder zo'n lens niet zouden kunnen waarnemen. Door het licht af te buigen, neemt de hoeveelheid licht (magnitude) van de bron toe. Zo kan een heel ver en zwak sterrenstelsel zichtbaar worden, terwijl we het normaal gesproken niet zouden kunnen waarnemen.
Bij microlensing is er geen vormvervorming. Wel verandert de hoeveelheid licht die zichtbaar is van een object periodiek. Dit kan worden gebruikt om exoplaneten op te sporen. Licht van een verre ster wordt afgebogen en versterkt door het zwaartekrachtveld van een ster die dichterbij staat. De aanwezigheid van een exoplaneet die rond die nabije ster draait, buigt het licht van de verder weg gelegen ster periodiek af. Object OGLE-2005-BLG-390-Lb, ontdekt op 25 januari 2006, is de eerste exoplaneet die met behulp van microlensing is ontdekt.
