15
Строго говоря, гравитационное поле можно считать
сферически-симметричным только на больших расстояниях
от центра тяготения, вблизи же него начинают
сказываться всевозможные отклонения от шарообразной
формы звезды, неоднородное распределение массы внутри
нее, а также вращение звезды вокруг своей оси.
В этом случае симметрия лучей нарушается (даже для
наблюдателя, расположенного на оси источник —
линза), вся картина сильно усложняется, максимальный
коэффициент усиления падает и вероятность
обнаружения эффекта ГЛ еще более понижается.
Однако еще в 1937 г. Ф. Цвикки обратил внимание
на то, что роль линзы могут играть не только
отдельные звезды, но и целые галактики. В этом случае все
масштабы резко возрастут, и вместо очень острых «игл»
возникают довольно протяженные области фокусировки,
в которых Земля может находиться длительное время.
Важно, что угловые расстояния между изображениями
источника и линзой настолько увеличиваются, что
оказываются в пределах разрешающей способности
современных оптических и радиотелескопов.
Возникает вопрос: отличается ли структура
изображений, наблюдаемых через галактическую линзу, от
изображений, формируемых звездой-линзой? Если звезду
можно рассматривать как компактное образование с
небольшими отклонениями от сферической симметрии, то
галактика представляет собой протяженный объект
сложной формы с заранее неизвестным распределением
массы. Кроме того, галактики-линзы могут быть
достаточно прозрачными для электромагнитных волн, т. е.
лучи света и радиоволны могут проходить, и через
внутренние области галактики. Заметим, что понятие
«прозрачности» или «непрозрачности» является на самом
деле условным. Для гравитационных волн и потоков
20
нейтрино Солнце и звезды следует рассматривать как
прозрачные тела, хотя необходимо учитывать и
некоторое затухание внутри ядра ГЛ.
ПРОЗРАЧНЫЕ ГРАВИТАЦИОННЫЕ ЛИНЗЫ
(ЛИНЗЫ-ГАЛАКТИКИ)
Закон преломления лучей, проходящих сквозь тело
ГЛ, зависит от распределения массы внутри линзы.
Если вспомнить, что в галактике, подобной нашей,
сосредоточены сотни миллиардов звезд, станет понятным, что
точный закон распределения вещества невозможно даже
сформулировать, а тем более рассчитать угол
преломления лучей. Казалось бы, положение безвыходное, но
есть одно обстоятельство, которое помогает преодолеть
эту трудность. Несмотря на огромное число звезд,
расстояния между ними очень велики по сравнению с их
размерами. Поэтому гравитационные поля отдельных
звезд заметно преломляют лучи лишь в малых своих
окрестностях. В остальном же объеме галактики и в
особенности вне ее действует некоторое усредненное
гравитационное поле, создаваемое массой большого числа
звезд и газообразного вещества в межзвездной среде.