중력 렌즈






시공간의 휘어짐

상대성 이론으로 유명한 아인슈타인은 중력을 힘으로 생각하지 않고 물체의 질량이 시공간을 휘게 한다고 생각하였습니다. 이 때 질량이 클수록 시-공간의 휘어진 정도가 큽니다. 이를 통해 물체가 낙하하거나 행성이 태양 주위를 도는 것도 휘어진 시공간을 따라 물체가 운동하는 것으로 보았으며 빛도 휘어진 시공간을 따라 진행한다고 설명했습니다.

지구 근처에서는 시공간이 휘어진 정도가 작아 빛이 휘어지는 것을 관측하기 어렵지만 빛이 태양과 같이 질량이 큰 천체를 지날 때에는 휘어진 정도를 측정할 수 있습니다. 실제로 1919년 영국의 천문학자인 에딩턴은 개기 일식 때 태양 근처에서 별빛이 휘어지는 현상을 관측하는 데 성공하였습니다.

중력 렌즈

멀리 떨어져 있는 밝은 별(예: 퀘이사)에서 오는 빛은 은하와 같이 무거운 천체에 의해 빛이 휘어질 수 있습니다. 이 빛은 지구에 여러 갈래로 도달할 수도 있습니다.
지구에서는 광선이 직진한 것으로 관측하기 때문에, 하나의 별 빛으로 여러 개의 상이 관측됩니다.

Gravitational Lensing Graphic
Gravitational Lensing Graphic (https://www.jpl.nasa.gov/images/gravitational-lensing-graphic/)