強い重力レンズ効果

強い重力レンズ効果とは、複数の像、弧、またはアインシュタインリングを生成するのに十分な強さを持つ重力レンズ効果のことです。一般的に、強いレンズ効果が発生するには、投影されたレンズの質量密度が臨界密度よりも大きくなければなりません。$\displaystyle \Sigma _{cr}}$点状の背景光源の場合、複数の像が存在します。広がりを持つ背景放射の場合、弧状または環状の像が存在する可能性があります。位相的に、多重像の生成は奇数定理によって支配されます。^{[ 1 ]}

アルベルト・アインシュタインは、1936年に「重力場における光の偏向による星のレンズ作用」という、強い重力レンズ効果の最初の理論を発表しました。^{[ 2 ]}後に、彼が一般相対性理論を完成させる前の1912年には、この理論の基礎をすでに導き出していたことが判明しました。 1936年の論文を発表した当時、アインシュタインは、光の曲がりの基本前提が1919年にアーサー・エディントンによってすでに証明されていたにもかかわらず、強い重力レンズ効果が観測される可能性は低いと考えていました。彼は、ルディ・W・マンドルの励ましを受けて初めてこの論文を発表しました。^{[ 3 ]}

強い重力レンズ効果は、1979年にデニス・ウォルシュ、ボブ・カーズウェル、レイ・ウェイマンによって双子クエーサーQ0957+561で初めて観測され、双子クエーサーQ0957+561Aは同一天体の2つの像から構成されていることが判明した。^{[ 4 ]}彼らの発見は後に、ナサニエル・カールトン、フレデリック・チャフィー、マーク・デイビスが多重鏡望遠鏡天文台を使用して行った観測によって裏付けられた。 ^{[ 5 ]}

最も強力な重力レンズは、大規模な銀河サーベイによって検出される。

銀河レンズ効果

前景レンズは銀河です。背景光源がクエーサーまたは分解されていないジェットの場合、強いレンズ像は通常、点状の多重像になります。背景光源が銀河または広がったジェット放射の場合、強いレンズ像は弧状または環状になることがあります。2017年現在、数百個の銀河-銀河（gg）強いレンズが観測されています。^{[ 6 ]}今後予定されているベラ・C・ルービン天文台とユークリッドサーベイでは、10万個以上のそのような天体が発見されると予想されています。^{[ 7 ]}

• 
  重力レンズ系SDSS J0928+2031。^{[ 11 ]}
• 
  ハッブル宇宙望遠鏡のWFC3カメラで撮影されたSDSS J1138+2754 。^{[ 12 ]}
• 
  「溶融リング」と呼ばれるこの現象は、ハッブル宇宙望遠鏡によってGAL-CLUS-022058sの周囲に強い重力レンズ効果を観測された。^{[ 13 ]}