Albert Einstein 1912 yılında, henüz genel göreliliği yayınlamamışken, uzaktan gelen bir yıldız ışığının bir gök cisminin yakınında geçerken kütle-çekim etkisiyle ışığın bükülerek yolundan sapacağını ve bu sapmanın mercek etkisi yaparak ışığın parlaklığını arttıracağını yani yıldızın olduğundan daha parlak görüneceğini öngörmüştür.
Einstein 1915 yılında yayınladığı genel görelilik teoreminde uzayın aslında düz bir yapıda olmadığını, maddenin uzay-zaman yapısını büktüğünü belirtmiştir. Yani esasında uzay-zaman yapısı kütle-çekim etkisi sonucu eğri bir geometrik yapıya sahiptir. Einstein aynı zamanda maddenin bu bükülmüş uzay-zamanda hareket etmesi gerektiğini de belirtmişti. Yani uzay-zamanda yol alan cisimler bulunduğu ortamın geometrisini takip etmek zorundadır. Kütleçekimsel mercek etkisinin temelini bu durum oluşturur.

Kütleçekimsel Merceklenme

ilginç

Kütlesi olan her cisim ışığın rotasında sapmalar meydana getirebilir fakat bahsettiğimiz merceklenme olayında ışığın rotası öyle bir sapmıştır ki artık uzay-zamanın kendisi ciddi bir şekilde büküldüğünden tıpkı bir mercek gibi davranmaya başlar. Arka planında kalan gök cisimlerinin görsel kalitesinin bozulmasına, boyutlarının büyümesine hatta görüntülerinin çoğalmasına neden olur.
Bu fotoğraftaki durumda, SDP81 adındaki galaksi ile aramızdaki bir diğer galaksi öylesine hizalanmıştır ki, uzaktaki galaksiden gelen ışınlar kütle-çekim nedeniyle bükülerek bu halka görüntüsünü oluşturmaktadır. Kütleçekimsel merceklenme sonucu oluşan bu halka “Einstein halkası” olarak isimlendirilir.
Bu fotoğrafa da bakarak kütleçekimsel merceklenmeyle ilgili kısaca şunu söyleyebiliriz: ışığın düz bir şekilde ilerlerken kütle-çekim etkisi ile kırılması sonucu mercek gibi odaklanması olayına kütleçekimsel merceklenme etkisi denir.

Kütleçekimsel merceklenme’nin önemli bir diğer sonucu ise normal şartlarda görülemeyecek uzaklıkta olan gökcisimlerini ortaya çıkartmasıdır. Uzaktaki gökcisminin ışığı kütle-çekim kuvveti güçlü bir gök cisminin çekim kuvveti sonucu kırılacağından dolayı uzaktaki gök cismi gün yüzüne çıkmış olacaktır. Buradan şöyle bir sonuç çıkartabiliriz: Uzay’daki her gök cismi sahip olduğu kütle-çekim kuvvetinden dolayı tıpkı bir teleskop gibi davranır ve bu teleskobun daha uzağı görebilmesi için kütle-çekim kuvvetinin çok daha güçlü olabilmesi lazımdır.

bu da ilginç

Geçtiğimiz hafta NASA’nın uzay teloskobu Hubble tarafından bir Einstein halkası gözlemlendi. Bu fotoğraf galaksiler gibi dev kütlelerin tıpkı uzay-zamanı büktükleri gibi ışığı da büktüklerinin kanıtlarından yalnızca birisi. Fotoğrafta yer alan SDSS J0146-0929 isimli galaksi kümesinde, yüzlerce farklı galaksi kütle-çekimi etkisiyle bir arada bulunuyor. Bu galaksi kümesinin kütlesi o kadar büyük ki dev kütlesi nedeniyle uzay-zamanda çok ilginç bir bozukluğun oluşmasına neden oluyor. Bu ilginç bozuklukla ilgili NASA yayınladığı yazıda “Einstein halkasını fotoğrafın arka planında bulunan bir galaksiden gelen ışınlar oluşturuyor. Dev galaksi kümesi, arkasından gelen bu ışınları büküyor, çeviriyor ve Dünya’ya doğru farklı yollar izlemeye zorluyor. Dolayısıyla galaksi sanki aynı anda birden fazla konumdaymış gibi görünebiliyor.” ifadelerini kullandı.

KAYNAK:

1- NASA
2- NRAO