... Петербургский физик О.Хвольсон в 1924 г. опубликовал в журнале "Astronomische Nachrichten" заметку о том, что луч света далекой звезды может быть отклонен притяжением другой звезды-линзы, в результате чего возникнет второе изображение далекой звезды; в случае, когда обе звезды и наблюдатель находятся на одной прямой, изображение будет иметь форму кольца. Эйнштейн опубликовал в 1936 г. в журнале "Science" заметку, в которой по просьбе чешского инженера Р.Мандла рассмотрел линзоподобное действие одной звезды на другую и также указал на возможность кольцеобразного изображения. Ни Хвольсон, ни Эйнштейн не верили в возможность экспериментального обнаружения эффекта гравитационной линзы в случае обычных звезд.
Однако в 1937 г. американский астроном швейцарского происхождения Фриц Цвикки пришел к выводу, что эффект гравитационной фокусировки света можно наблюдать в том случае, если линзой является галактика. В 1979 г. английские астрономы Д. Волш и др. впервые обнаружили "двойной квазар" QSO 0957+16 A,B (красное смещение z=1.4 и угловое расстояние между компонентами около 6"). Когда выяснилось, что оба квазара изменяют свой блеск в унисон, астрономы поняли, что в действительности это два изображения одного квазара, обязанные эффекту грав итационной линзы. Вскоре нашли и саму линзу - далекую галактику (z=0.36), лежащую между Землей и квазаром. К концу ХХ в. обнаружено несколько десятков гравитационных линз. Некоторые изображения действительно имеют форму ровного или разорванного кольца, которое называют "кольцом Эйнштейна" или "кольцом Хвольсона-Эйнштейна".
Гравитацио́нная ли́нза — массивное тело (планета, звезда) или система тел (галактика, скопление галактик, скопление тёмной материи), искривляющая своим гравитационным полем направление распространения электромагнитного излучения, подобно тому, как искривляет световой луч обычная линза.
Как правило, гравитационные линзы, способные существенно исказить изображение фонового объекта, представляют собой достаточно большие сосредоточения массы: галактики и скопления галактик. Более компактные объекты, например, звёзды, тоже отклоняют лучи света, однако на столь малые углы, что зафиксировать такое отклонение не представляется возможным.
// Дальше — ru.wikipedia.org
Гравитационную линзу можно рассматривать как обычную линзу, но только с коэффициентом преломления, зависящим от положения.
Итого линза может быть сильно разной, сильно неоднородной, или даже системой линз. Если линза в принципе может без труда дать не только кольцо, но и просто удвоенное изображение - удобно для простоты представить себе набор линз, каждая из которых даёт по лишнему изображению (одно - честно наблюдаемый напрямую объект, а "дополнительное" - отклонённый линзой свет, который иначе нам в глаз не попал бы). Конечно, это неправильно, очень-очень грубо, зато наглядно. По-хорошему надо говорить именно о сильно неоднородной линзе (а с чего ей и быть однородной), вследствие "несовершенства" которой получаются множественные изображения - которые, строго говоря, каждое в отдельности не совсем-то и изображение в привычном смысле слова.
3.1 Кольца Эйнштейна.
В части 2.2 мы показали, что в случае, когда источник находится непосредственно за линзой, изображение будет иметь форму кольца, мы так же показали, что угловой радиус такого изображения можно получить с помощью уравнения (10). Есть два условия, которые должны быть выполнены, что бы наблюдатель мог увидеть подобное изображение: во первых, распределение массы должно быть симметричным по отношению к наблюдателю; во вторых, источник должен находиться непосредственно в верхней части точечной каустики.
Первое наблюдение "кольца Эйнштейна" состоялось в 1988 году. Источник радио излучения MG1131+0456 был обнаружен с помощью высокодетализованного радио наблюдения, и имело кольцо радиусом приблизительно 1.75″. Источник имел красное смещение ZS =1.13, а галактика-линза ZL = 0.85. Изображение (3) прекрасный пример кольца Эйнштейна 1938+666 полученного телескопом Хаббл, на которой можно увидеть само кольцо, два ярких пятна и галактику посередине.
Рисунок 3. Кольцо Эйнштейна 1938+666, диаметр кольца около 0.95″
На данных момент обнаружено около 5 случаев которые можно отнести к кольцам Эйнштейна. Их диаметр варьируется от 0.33″ до 2″. Все они были обнаружены в радио диапазоне, хотя некоторые из них можно наблюдать в обычном и инфракрасном диапазонах. Так же наблюдались рассеянные кольца Эйнштейна. В таких кольцах есть по крайней мере одно прерывание окружности. Источник кольца Эйнштейна как правило имеет два компонента, протяженный и компактный. Последний представляется как двойное изображение разделенное диаметром кольца. В некоторых случаях, анализ источника позволяет установить его пульсацию, что в свою очередь позволяет оценить временные задержки и постоянную Хаббла по этой системе.
3.2. Гигантские светящиеся дуги.
Данное явление впервые обнаружено в 1986 Роджером Линдс (Roger Lynds) и Вахе Петросян (Vahe Petrosian) увеличении, искажение и сильное вытягивание галактик в следствии нахождения оных позади галактического скопления.
Кластер со смещением Z ≈ 0.2, с массой более 1014Mʘ невероятно эффективная линза. Его радиус Эйнштейна более 20″. Не было найдено ни одного достаточно хорошего кольца Эйнштейна возле кластеров, так как большинство кластеров не имеют сферической формы и распределение массы в них не идеально.