Все о космосе

Однако следует оговориться, что в дан­ном случае микролинзирование можно на­звать "палкой о двух концах": с одной сто­роны, оно действительно позволяет опреде­лять параметры гравитационно-линзовой системы и характеристики источника из­лучения, с другой — оно же этому и меша­ет. Поскольку для того, чтобы отделить микролинзовые вариации блеска в каком-либо из изображений от собственных коле­баний яркости линзированного объекта, необходимо знать время задержки сигнала между различными изображениями. А определение времени задержки произво­дится по кривым блеска, "зашумление" ко­торых микролинзированием — как силь­ным, так и слабым — препятствует этому определению, что особенно проблематич­но, если подобные события часты, а период собственных колебаний квазара и время за­держки сигнала достаточно длительны.

Кроме того, сильное микролинзирова­ние можно наблюдать не во всех внега­лактических гравитационно-линзовых системах еще и потому, что его проявле­ния далеко не всегда превышают по­грешность измерений. В этом плане уни­кальной является система "Крест Эйнштейна" (Q2237+0305): благодаря тому, что галактика-линза находится в отно­сительной близости от нашей Галактики (ее красное смещение составляет всего z_g=0,0394, макролинзированного кваза­ра— z_s=l,695), здесь наблюдаются очень хорошо заметные события сильного микролинзирования (то есть можно от­следить влияние отдельных звезд галак­тики-линзы, находящихся вблизи луча зрения, на кривые блеска отдельных изображений). Вдобавок время запазды­вания сигналов между различными изображения не превышает суток, что существенно упрощает выделение мик­ролинзовых вариаций яркости. Эта замечательная гравитационно-линзовая система была открыта в 1985 году Хукрой (John Peter Huchra) с со­трудниками. А уже в 1989 Кайзер (Nick Kaiser) и Рефсдал обнаружили здесь микролинзирование. С тех пор эта систе­ма является самой популярной для ис­следований внегалактического микро­линзирования. Наблюдения групп OGLE, GLITP (Gravitational Lensing Internatio­nal Time Project), а также NOT (Nordic Optical Telescope) обнаружили здесь уже довольно значительное количество собы­тий сильного микролинзирования.

Еще одна гравитационно-линзовая система, представляющая значитель­ную ценность для изучения данного во­проса, называется "Двойной Гамбургер" (НЕ1104-1805). Здесь есть два изображе­ния квазара с красным смещением z_s=2,319, сфокусированного галактикой с красным смещением z_g=0,729. Время за­держки сигнала между изображениями составляет примерно 0,73 года, но цен­ность объекта для микролинзирования обусловлена тем, что благодаря очень медленной переменности квазара в этой системе определять микролинзовые вари­ации здесь легче, чем в других случаях.

Нанолинзированиеи планеты вне солнечной системы

Выделять нанолинзирование как са­мостоятельную разновидность, отлич­ную от микролинзирования, начали сравнительно недавно. Речь идет о грави­тационной фокусировке изображений звезд телами планетных масс. При этом на кривой блеска звезды наблюдаются в самом простом случае — вариации с пе­риодом, равном периоду обращения пла­неты вокруг звезды (т.е. планета линзи-рует изображение звезды, вокруг кото­рой вращается). Таким образом, исследо­вание нанолинзовых вариаций яркости на звездных кривых блеска является од­ним из способов обнаружения экзопла-нет, обращающихся вокруг других звезд.

Среди всех способов поиска планет вне Солнечной системы этот уникален еще и тем, что позволяет находить даже плане­ты земной массы (при условии, что они расположены достаточно близко от звез­ды — грубо говоря, на орбите радиусом не более 2,5 астрономических единиц). Однако не только звезды, испытавшие на себе влияние нанолинзирования, яв­ляются объектами, интересными с точки зрения обнаружения планет и планетопо-добных тел в космическом пространстве. Анализируя влияние слабых гравитаци­онно-линзовых вариаций на кривые блеска изображений квазара в "Первой Линзе", Р.Шилд (Rudolph 8спШ)пришел к выводу, что оно вызвано популяцией темных объектов с массами около 10 масс Солнца. Эти объекты он назвал "ro­gue planets" ("планеты-шалунишки"): в отличие от привычного представления о планетах, они вовсе не обязательно дол­жны входить в состав звездных систем. По оценкам Шилда, в галактике-линзе должно быть около 10 таких тел. "Ша­лунишки" являются одной из предпола­гаемых составляющих темной материи.

Слабое гравитационное линзирование

Этим термином иногда обозначают два разных понятия. Наиболее распростра­ненное его употребление связано с так на­зываемым "космологическим смещени­ем", то есть суммарным влиянием грави­тационного поля массивных объектов на распространение излучения в космичес­ком пространстве. Его величина играет важную роль при построении космологи­ческих моделей (она является существен­ной, к примеру, в таком вопросе, как опре­деление масс галактических скоплений).

Вторая разновидность слабого линзи-рования называется еще статистическим линзированием (влияние которого можно учесть только усредненно, оно не прояв­ляется в ярких событиях с высоким уси­лением, как ясно из самого названия), а также слабым микролинзированием (роль линз здесь чаще всего играют объек­ты звездных или еще меньших масс). И если рассматривать всю совокуп­ность гравитационно-линзовых явлений как нечто практически полезное и даю­щее обширные возможности для иссле­дования Вселенной и населяющих ее объектов, то именно оно окажется "дру­гим концом" уже упоминавшейся "пал­ки". По словам М.В.Сажина, этот эф­фект будет причиной нестабильности небесной системы отсчета на микросе­кундном уровне и появления "фунда­ментального предела точности астромет-рических измерений". Современная аст­рономическая техника еще не достигла такого уровня, но уже в ближайшее де­сятилетие влияние слабого микролин-зирования может быть прочувствовано в полной мере — особенно благодаря вы­несению радиоинтерферометров на око­лоземную орбиту (т.н. интерферометров со сверхдлинной базой). Еще один, мож­но сказать, не очень приятный резуль­тат влияния слабого микролинзирова-ния   изображений   внегалактических объектов компактными массами нашей Галактики — так называемый эффект увлечения. Из-за его влияния сложно отделить собственные скорости движе­ния объектов от видимых скоростей дви­жения их изображений, индуцирован­ных влиянием движущихся микролинз, принадлежащих Галактике.

Впрочем, будем надеяться, что сов­местными усилиями ученые найдут способ преодолеть этот "фундаменталь­ный предел" — так, как им уже неод­нократно удавалось преодолевать мно­гочисленные препятствия на пути По­знания.

Елена Федорова, кандидат
ф.-м. наук, сотрудник кафедры
астрономии Киевского Национального
университета им. Т. Шевченко