중력렌즈효과라는 게 무엇인가요??

Question

우주망원경을 통해 멀리 떨어진 별을 찾는다는게 정말 신기한데요.

우주망원경에 사용되는 중력 렌즈 효과는 정확하게 어떤것인가요?

Answer 1

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

중력렌즈란 질량을 가진 천체가 근처 시공간을 휘게 하여 렌즈와 같은 역할을 하는 현상이다. 우리가 렌즈라 부르는 물체는 유리와 같은 투명한 재질로 만들어져 있어서 빛이 잘 통과하지만 물질 속의 전자와의 상호작용으로 빛의 진행 속도가 굴절률만큼 느려진다. 이 과정에서 파동의 성질을 띤 빛의 진행 방향이 꺾이는 굴절이 일어나게 되고 렌즈의 모양에 따라 렌즈로보는 물체의 모습이 확대(볼록렌즈)되거나 축소(오목렌즈)되어 보인다. 중력렌즈도 렌즈 작용을 하는 천체의 중력에 의해 빛의 굴절이 일어나게 되어 광원인 천체의 모습이 여러 개로 보이거나 변형되어 보이고 이로 더 밝아지거나 어두워지는 현상을 말한다. 대표적인 중력렌즈 현상은 점광원인 동일 퀘이사가 여러 개로 보이는 것이다. 이는 퀘이사와 지구 사이에 있는 무거운 은하가 일으키는 중력렌즈 현상이다. 또 은하단에서 발견되는 밝은 호나 고리는 은하단보다 더 멀리 있는 은하가 광원으로 작용하고, 은하단이 중력렌즈로 작용하여 만들어진 상이다. 이런 현상처럼 뚜렷하지는 않으나 멀리 있는 은하가 중간에 있는 무거운 은하 등이 작용하는 중력 때문에 모습이 약간씩 변형되어 보이는 것을 약한 중력렌즈라고 한다. 은하보다 질량이 훨씬 작은 별도 미세하나마 중력렌즈 현상을 일으킨다. 어떤 별이 그 별과 관측자 사이에 있는 또 다른 별의 중력 때문에 밝기가 변하는 현상을 미시중력렌즈라고 한다. 중력렌즈는 은하단 내의 질량 분포 결정, 암흑물질의 존재 확인과 분포 결정, 외계행성을 탐색 등 다양한 천문학 연구에 활용되고 있다.

[네이버 지식백과] 중력렌즈 [gravitational lens] (천문학백과)

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