중력 렌즈

요약 매우 멀리 떨어진 천체에서 나온 빛이 지구까지 도달 하기 전 은하 및 은하단과 같은 거대한 천체들의 중력장의 영향을 받아 굴절되어 보이는 현상을 말한다. 가장 유명한 중력 렌즈는 페가수스자리에서 관측된 ‘아인슈타인 십자가’ 혹은 ‘후크라의 렌즈’이다.

은하와 은하단의 중력이 돋보기처럼 빛을 모으기 때문에 중력 렌즈라고 한다. 돋보기는 빛을 한 점에 모을 수 있지만, 중력장에 의한 빛의 굴절은 초점이 없으므로 한 곳에 모이지 않고 여러 개의 상을 만든다. 빛을 내는 천체와 빛을 굴절시키는 천체 및 관측자가 일직선을 이룰 때 생기는 고리 모양의 상을 특별히 '아인슈타인 링'이라고 부른다.

중력 렌즈는 렌즈 현상을 일으키는 천체의 질량과 크기에 따라 두 가지로 구분한다. 천체의 질량이 태양의 1백만 배 이상일 경우를 일반적으로 중력 렌즈라고 하고, 1백만 배보다 작고 1만 분의 1보다 큰 천체를 마이크로 중력 렌즈(미세 중력 렌즈)라고 한다. 최초로 발견된 중력 렌즈는 1979년 영국의 월시, 카스웰, 와이만이 전파 관측을 통하여 확인한 6억 5천만 광년 떨어져 있는 준성 Q0957+561이 그 앞쪽에 위치한 밝은 은하에 의해 두 개의 상으로 보이게 된 것이다.

가장 유명한 중력 렌즈는 페가수스자리에서 관측된 ‘아인슈타인 십자가’ 혹은 ‘후크라의 렌즈’이다. 약 80억 광년 떨어져 있는 준성 Q2237+0305의 빛이 2억 광년 떨어진 페가수스 은하단에 속한 나선 은하의 핵 부분에 의해 휘어져서 형성된 이 중력 렌즈는 은하핵 주변에 4개의 상을 만들고, 마이크로 중력 렌즈도 포함하고 있다.