Общая теория относительности (ОТО), созданная в начале XX века Альбертом Эйнштейном, — одна из самых удивительных и странных физических теорий, — и одна из самых успешных. Но всеобщее признание теория завоевала далеко не сразу. И сегодня многие следствия ОТО явно противоречит нашему повседневному опыту, и здравый рассудок частенько начинает бунтовать, сталкиваясь со странностями гравитации по Эйнштейну.

Именно поэтому на протяжений десятилетий физики очень тщательно искали доказательства и опровержения Общей теории относительности. И с удивлением находили. Потом в физике появилась не менее удивительная квантовая механика, но первой среди всех «странных» теорий была именно ОТО.

Когда ученые искали аргументы в пользу Общей теории относительности, они обратили особое внимание на предсказания теории. Одно из таких предсказаний — т. н. гравитационные линзы — перед вами на картинке.

крест Эйнштейна

Крест Эйнштейна. Пожалуй, самое четкое изображение знаменитой гравитационной линзы, сделанное космическим телескопом «Хаббл». Искривление света в окрестностях далекой галактики демонстрирует нам четыре изображения одного и того же далекого квазара. Фото: ESA/Hubble & NASA

Этот участок глубокого космоса может обмануть, если полагать, что пятнышки света, весьма компактно собравшиеся на фото, — пять разных галактик. На самом деле галактика здесь одна — это тусклый диффузный объект внутри четырехугольника. Галактика эта очень далека от нас, и потому почти не отличима от звезды. Но что тогда представляет собой крестообразная структура вокруг нее, состоящая из четырех других точек? В данном случае мы видим образ одного, еще более далекого квазара.

Знаменитый космический мираж, известный как Крест Эйнштейна, является прямым визуальным подтверждением Общей теории относительности. Это один из лучших примеров гравитационного линзирования – искривления света под действием силы гравитации, в точности, как было предсказано Эйнштейном в начале XX века. В данном случае мощное поле тяготения галактики выступает в роли линзы, изгибая и усиливая свет от квазара, находящегося позади нее, и формируя тем самым четыре раздельных изображения далекого объекта.

Квазар находится от нас на удалении в 11 миллиардов световых лет (в созвездии Пегаса). Следовательно, на снимке мы видим его в то время, когда не было ни Солнца, ни Земли. Галактика-линза находится в десять раз ближе, но все равно очень далеко. Замечательная близость объектов на небе (в пределах 0,05 угловых секунд) объясняет, почему наблюдается именно такой тип гравитационного линзирования.

По материалам NASA.