Звездное небо недаром кажется полным загадок. Иногда то, что мы видим как две звезды, стоящие рядом, – это два изображения одного и того же объекта. Или, например, вокруг звезды образуется вдруг кольцо. Такие иллюзии строят в небе гравитационные линзы.
Вот так и картинка, известная под именем «Крест Эйнштейна», – это расположившиеся в форме листочка клевера копии изображения одной и той же звезды. А дают такой эффект гравитационные линзы.
Гравитационная линза действует почти так же как обыкновенная – она собирает позади себя лучи света. Конечно же, служить такими линзами в космосе могут только огромные объекты. Чаще всего это галактики, иногда скопления галактик. Идеальными гравитационными линзами считаются черные дыры. Могут искривлять световые лучи и служить таким образом гравитационной линзой и очень большие звезды. Правда, они дают совсем небольшое искажение, заметное часто как резкое изменение яркости звезды. Такое явление принято называть микролинзированием.
«Крест Эйнштейна» – показательный и довольно сложный образец действия гравитационных линз. Их расположилось несколько штук между наблюдателем на земле и звездою. Кроме того, проходящие мимо большие звезды часто добавляют эффект микролинзирования, так что картинка симметрично мерцает. Наблюдать этот объект, находящийся на расстоянии 8 млрд световых лет от Земли, можно в созвездии Пегаса.
«Кресту Эйнштейна» недаром дали имя великого физика-теоретика. Именно общая теория относительности Эйнштейна предсказала эффект линзирования. Еще в 1915 году Эйнштейн рассчитал угол отклонения луча света в гравитационном поле компактного объекта. Посвятивший этой теме несколько теоретических статей, ученый все же не верил в то, что его открытие будет подтверждено наблюдениями из-за того, что отклонения луча не могут быть очень большими. Он писал, что «Конечно, нельзя надеяться на то, что удастся прямо наблюдать это явление».
Тем не менее уже к концу XX столетия было открыто несколько десятков гравитационных линз, и «Крест Эйнштейна» – еще не предел по количеству копий звезды. Есть звезды, изображения которых видны 5 или 6 раз, размноженные гравитационными линзами. Иллюзия многих звезд возникает, если галактика-линза отклоняет в свою сторону свет далекой звезды. А если же такая линза находится на одной линии с наблюдателем и звездою, то она дает изображение в виде кольца, целого, или прерывистого.
Однако исследователи звездного неба вовсе не в обиде на гравитационные линзы за то, что те морочат голову и создают иллюзорные звезды. Напротив, астрономы научились различать гравитационные линзы, и даже активно использовать их. Ведь с двумя изображениями звезды работать даже удобней. С помощью гравитационных линз удалось вычислить истинное расстояние до некоторых далеких звезд, получить другие интересные данные о звездах.