ГРАВИТАЦИО́ННАЯ ФОКУСИРО́ВКА

ГРАВИТАЦИО́ННАЯ ФОКУСИРО́ВКА, свой­ст­во гра­ви­ти­рую­ще­го объ­ек­та от­кло­нять про­хо­дя­щий ми­мо не­го по­ток час­тиц или из­лу­че­ния и со­би­рать (фо­ку­си­ро­вать) его. Гра­ви­ти­рую­щий объ­ект дей­ст­ву­ет при этом на­по­до­бие оп­ти­че­ской или элек­тро­маг­нит­ной лин­зы.

Г. ф. раз­ре­жен­но­го меж­звёзд­но­го га­за про­ис­хо­дит, напр., при дви­же­нии сквозь не­го звёзд, в т. ч. Солн­ца. Солн­це сво­им тя­го­те­ни­ем со­би­ра­ет по­ток га­за вдоль лу­ча, на­прав­лен­но­го в сто­ро­ну, про­ти­во­по­лож­ную дви­же­нию Солн­ца. Уп­лот­не­ние по­то­ка га­за вдоль лу­ча фо­ку­си­ров­ки не­по­сред­ст­вен­но на­блю­да­ет­ся по его из­лу­че­нию при­бо­ра­ми, ус­та­нов­лен­ны­ми на кос­мич. ап­па­ра­тах.

При про­хо­ж­де­нии све­та вбли­зи гра­ви­ти­рую­ще­го те­ла тра­ек­то­рия фо­то­нов ис­крив­ля­ет­ся, свет при­тя­ги­ва­ет­ся к те­лу. Угол от­кло­не­ния $α$ вы­ра­жа­ет­ся фор­му­лой: $$α=4GM/c^2b,$$где $b$ – при­цель­ный па­ра­метр, $M$ – мас­са гра­ви­ти­рую­ще­го те­ла, $G$ – гра­ви­тац. по­сто­ян­ная, $c$ – ско­рость све­та. В слу­чае то­чеч­но­го ис­точ­ни­ка све­та, лу­чи ко­то­ро­го идут к на­блю­да­те­лю ми­мо гра­ви­ти­рую­ще­го те­ла и оги­ба­ют его с про­ти­во­по­лож­ных сто­рон, на­блю­да­тель уви­дит два изо­бра­же­ния то­чеч­но­го ис­точ­ни­ка. Ес­ли ис­точ­ник све­та про­тя­жён­ный, то на­блю­да­тель уви­дит два силь­но ас­тиг­ма­тич. изо­бра­же­ния объ­ек­та. Те­ло, ко­то­рое сво­им тя­го­те­ни­ем ис­крив­ля­ет лу­чи, по­лу­чи­ло на­зва­ние гра­ви­та­ци­он­ной лин­зы. Ес­ли гра­ви­ти­рую­щая мас­са лин­зы не со­сре­до­то­че­на в цен­тре объ­ек­та, а рас­пре­де­ле­на по не­ко­то­ро­му объ­ё­му и лу­чи све­та мо­гут сво­бод­но про­хо­дить че­рез эту мас­су (та­кой слу­чай реа­ли­зу­ет­ся для б. ч. объ­ё­ма га­лак­тик или ско­п­ле­ний га­лак­тик), то тра­ек­то­рии лу­чей бу­дут бо­лее слож­ны­ми. На­блю­да­тель смо­жет уви­деть два или три изо­бра­же­ния све­тя­ще­го­ся объ­ек­та. Тре­тий луч мо­жет про­хо­дить че­рез центр. часть гра­ви­тац. лин­зы, поч­ти не от­кло­ня­ясь от сво­его пу­ти.

Г. ф. све­та свое­об­раз­но про­яв­ля­ет­ся при его рас­про­стра­не­нии в про­стран­ст­ве, за­пол­нен­ном про­зрач­ной для све­та гра­ви­ти­рую­щей ма­те­ри­ей, напр. в од­но­род­ной рас­ши­ряю­щей­ся Все­лен­ной, в плот­ность ко­то­рой осн. вклад вно­сит не обыч­ное ве­ще­ст­во, а час­ти­цы ти­па ней­три­но (ес­ли они об­ла­да­ют мас­сой). Тя­го­те­ние ма­те­рии, на­хо­дя­щей­ся в ко­ну­се лу­чей, ис­крив­ля­ет их. Чем даль­ше объ­ект, тем бо́льшая мас­са со­дер­жит­ся в ко­ну­се лу­чей, тем боль­ше ис­крив­ле­ние. Это при­во­дит к то­му, что на­чи­ная с не­ко­торо­го рас­стоя­ния во Все­лен­ной бо­лее да­лё­кий объ­ект име­ет бо́льшие уг­ло­вые раз­ме­ры, чем та­кой же объ­ект, рас­по­ло­жен­ный бли­же. От­кры­тие гра­ви­тац. линз яв­ля­ет­ся ещё од­ним под­твер­жде­ни­ем об­щей тео­рии от­но­си­тель­но­сти.