아인슈타인 반지란?

아인슈타인 반지란?

아인슈타인 반지

아이작 뉴턴은 1665년 중력을 처음 기술했고, 알버트 아인슈타인은 1916년 일반 상대성 이론에서 이를 개선했습니다. 뉴턴은 중력을 정의할 수 없었지만 아인슈타인은 중력이 공간 자체의 왜곡이라는 것을 발견했습니다. 중력을 설명하는 아인슈타인의 첫 번째 구체적인 증거는 1919년 일식 때 나왔습니다. 중력이 공간의 곡률로 인한 것이라면 빛은 곡선 공간을 통해 이동합니다. 이것은 중력 렌즈라고 불리는 현상으로 이어질 것입니다. 일반 상대성 이론을 증명하기 위해 과학자들은 일식 동안 먼 별에서 오는 빛을 관찰했습니다. 아인슈타인이 옳았다면 이 별들에서 나오는 빛은 태양 주위에서 휘어졌을 것입니다. 당연히 이러한 관찰은 아인슈타인의 이론을 확인시켜 주었습니다. 중력 렌즈는 또한 소위 아인슈타인 고리의 형성으로 이어질 수 있습니다.

중력 렌즈

아인슈타인 고리는 기본적으로 독특한 형태의 중력 렌즈입니다. 아인슈타인 고리는 관찰자, 광원 및 렌즈가 서로 완벽하게 정렬될 때 형성됩니다. 예를 들어, 다른 은하 뒤에 은하가 있고 두 물체가 우연히 지구와 정렬된다면 관측된 중력 렌즈는 아인슈타인 고리의 형태를 취할 것입니다. 흥미롭게도 아인슈타인 고리는 멀리 있는 물체를 가까이서 관찰하는 데 사용할 수 있습니다. 중력이 빛을 굴절시키면 빛이 확대되어 물체가 더 크고 가깝게 보입니다. 허블(Hubble)과 제임스 웹(James Webb)과 같은 대형 망원경은 중력 렌즈를 사용하여 멀리 있는 물체를 가까이서 볼 수 있습니다.

암흑 물질

중력 렌즈는 암흑 물질의 존재에 대한 가장 강력한 증거 중 하나입니다. 암흑 물질은 화학 반응과 빛을 통해 일반 물질과 상호 작용하지 않는 신비한 형태의 물질입니다. 지금까지 우리는 암흑 물질이 중력장을 생성한다는 것만 알고 있습니다. 일반 물질과 마찬가지로 암흑 물질의 중력은 우주의 구조를 왜곡시켜 중력 렌즈를 생성합니다. 흥미롭게도 과학자들은 중력 렌즈를 사용하여 멀리 있는 물체의 질량을 추정할 수 있습니다. 중력 렌즈의 수는 중력의 강도에 따라 달라지고 중력의 강도는 질량의 크기에 따라 달라집니다. 따라서 과학자들은 중력 렌즈의 수를 알면 중력의 강도와 질량의 크기를 계산할 수 있습니다. 이것이 큰 은하단에 대해 수행되면 보이는 것보다 훨씬 더 많은 질량이 존재합니다. 잃어버린 질량은 암흑 물질이며 과학자들은 중력 렌즈를 사용하여 우주에 얼마나 많은 암흑 물질이 있는지 추정할 수 있습니다. 암흑 물질은 우주의 약 27%를 차지합니다.