16
Однако и отдельная звезда, несмотря на ничтожную
долю ее массы в общей массе галактики, может сыграть
важную роль в свойствах всей галактики-линзы. Это
произойдет тогда, когда луч, идущий к наблюдателю от
далекого источника, пройдет в непосредственной
близости от данной звезды. В описании прозрачных
линз-галактик используют два термина: говорят о макролинзе,
когда имеют в виду влияние усредненного
гравитационного поля, и о микролинзах, когда рассматривают
отдельные звезды.
Начнем с описания макролинз, считая, что масса
вещества в объеме галактики распределена непрерывно
(массы отдельных звезд как бы «размазаны» по
межзвездным объемам). Астрономические наблюдения
показывают, что существуют различные типы галактик и
соответственно рассматриваются разные модели
распределения массы. Основные особенности прозрачных ГЛ
лучше всего рассмотреть на примере
сферически-симметричных распределений масс. Они используются для
описания слабонесферичных эллиптических галактик,
21
[т*, j 2
5#|J
Рис. 6. Ход лучей в прозрачной ГЛ и вид источника, наблюдаемо*
го сквозь линзу
шаровых звездных и галактических скоплений, короны
и гало спиральных галактик.
В литературе по ГЛ используются следующие
модели: а) однородная сфера, имеющая постоянную
плотность массы в пределах всего объема, ограниченного
радиусом галактики Rr; б) изотермическая сфера, в
которой плотность массы от ядра к периферии убывает
обратно пропорционально квадрату расстояния; в) модель
Кинга, в которой учитываются разные зависимости
убывания плотности в ядре галактики и ее внешней
области, называемой гало. Законы преломления лучей в этих
моделях, конечно, отличаются в деталях, но для нас это
не очень существенно. На рис. 6 показан ход лучей в
прозрачной линзе и вид точечного источника,
наблюдаемого сквозь ГЛ. Для сферически-симметричного распре*
деления массы гравитационное поле вне галактики
совпадает с полем сосредоточенной массы (звезды).
Поэтому закон преломления внешних лучей (у них
прицельный параметр р больше радиуса галактики RT) не отли-
22
чается от уже знакомого нам закона обратной
пропорциональности Qg =
2rg/py но гравитационный радиус rs
соответствует теперь массе всей галактики Мг (rg =
=
2GMr/c'2). Эти внешние лучи, пересекаясь на оси х,
образуют фокальную полуось, начиная с некоторого
расстояния от ГЛ. Совсем иначе преломляются внутренние
лучи, у которых p^Rr- Для них линза-галактика