K "goryachim" temam bezuslovno otnosyatsya mikrolinzy. Metod mikrolinzirovaniya pozvolyaet "uvidet' nevidimoe", mozhno opredelyat' parametry temnyh ob'ektov, esli oni vystupayut v roli gravitacionnyh linz (sm. obzor v stat'e Zaharova i Sazhina v UFN 1998).

Chem dol'she prodolzhitel'nost' epizoda linzirovaniya tem bol'she (pri prochih ravnyh parametrah) massa linzy. Esli eto temnyi massivnyi ob'ekt, to eto chernaya dyra! Avtory stat'i obsuzhdayut samyi dlitel'nyi sluchai mikrolinzirovaniya MACHO-99-BLG-22/OGLE-1999-BUL-32. V rezul'tate predpolagaetsya, chto ob'ekt mozhet byt' chernoi dyroi s massoi 100 mass Solnca!!!!! Eto udivitel'no, t.k. zvezdnye chernye dyry obychno imeyut massy poryadka 10 mass Solnca (sm., naprimer, obzor Cherepashuka v UFN).

Odnako, est' eshe odna vozmozhnost'. Esli linza nahoditsya daleko, to ee massa mozhet byt' men'she. V takom sluchae, polagayut avtory raboty, linza mozhet byt' obychnoi chernoi dyroi ili neitronnoi zvezdoi v baldzhe Galaktiki.

I snova mikrolinzy. Na etot raz nablyudeniya Tumannosti Andromedy (M31). S pomosh'yu drugoi tehniki (piksel'noe mikrolinzirovanie, v etom sluchae zvezdy ne razreshayutsya, a nablyudatel' vidit tol'ko povyshenie potoka v odnom iz elementov matricy) issleduetsya galo blizhaishei krupnoi galaktiki.

Rezul'tatom raboty yavlyaetsya nablyudenie 4 sluchaev linzirovaniya. Odin iz chetyreh epizodov svyazan so zvezdoi v baldzhe M31, tri drugih mozhno ob'yasnyat' kak zvezdami, tak i massivnymi kompaktnymi ob'ektami galo (MACHO). Na osnovanii etogo avtory delayut neozhidannyi vyvod, chto ih vyborka ne trebuet prisutstviya MACHO.

Korotkii, no ponyatnyi obzor po problemam linzirovaniya na skopleniyah galaktik. Takzhe perechislyayutsya osnovnye rezul'taty, poluchennye dannym metodom.

Est' li planety u mikrolinz? V stat'e avtory, ispol'zuya nedavnie nablyudeniya vos'mi sobytii mikrolinzirovaniya, delayut vyvod ob otsutstvii "yupiterov" u etih ob'ektov.

Avtory issleduyut vozmozhnost' opredeleniya kosmologicheskih parametrov po nablyudeniyam linzirovannyh sverhnovyh. Takie nablyudeniya stanut obychnym delom s zapuskom novyh kosmicheskih apparatov SNAP i NGST. S pomosh'yu etih sputnikov mozhno budet nablyudat' sotni sverhnovyh s mnozhestvennymi izobrazheniyami (t.e. iz-za linzirovaniya budet vidno neskol'ko izobrazhenii odnogo istochnika).

Tochnye izmereniya uglovogo rasstoyaniya mezhdu izobrazheniyami, otnosheniya potokov ot raznyh izobrazhenii i vremennoi zaderzhki pozvolyat poluchat' dannye o kosmologicheskih parametrah.

Avtory obsuzhdayut istochniki sistematicheskih oshibok.

Summiruyutsya rezul'taty gruppy MOA po nablyudeniyam mikrolinzirovaniya na galakticheskom baldzhe, vypolnennye v 2000 g. Vsego zaregistrirovano 28 sobytii. Rezul'taty v obshem nahodyatsya v soglasii s dannymi grupp MACHO i OGLE. Vazhnym rezul'tatom yavlyaetsya maloe kolichestvo linz s malen'kimi massami (korichnevyh karlikov). Obsuzhdaetsya, kak rezul'taty po mikrolinzirovaniyu mogut pomoch' v izuchenii ekzoplanet.

Daetsya obzor po linzirovaniyu: ot planetnyh mass do skoplenii galaktik. Osobenno obsuzhdaetsya vozmozhnost' registracii temnogo veshestva (kak barionnogo tak i nebarionnogo).

Avtory predlagayut metodiku, pozvolyayushuyu opredelyat' radiusy zvezd (gigintov i glavnoi posledovatel'nosti) s ochen' vysokoi tochnost'yu. Dlya etogo trebuyutsya odnovremennye fotometricheskie nablyudeniya linzirovaniya i astrometricheskie izmereniya. Odnako, vse eto delo budushego. Krome togo, ocenki samih avtorov pokazyvayut, chto rech' mozhet idti vsego o sotni gigantov i desyatke zvezd glavnoi posledovatel'nosti. Umestno napomnit', chto seichas radiusy zvezd (blizkih gigantov) mogut byt' izmereny neposredstvenno. Krome togo, radiusy zvezd udaetsya nablyudat' pri pokrytii zvezd lunoi. Takzhe neplohie ocenki radiusov mozhno poluchat' po nablyudeniyam zatmennyh peremennyh. No vo vseh etih metodah ne dostigaetsya 5-ti procentnaya tochnost', kotoruyu obeshayut avtory novoi metodiki.

Odinochnye chernye dyry mozhno obnaruzhivat' po effektu mikrolinzirovaniya (sm. Agol i dr. 2002 astro-ph/0203257). Odnako, v etom sluchae tradicionnye formuly mikrolinzirovaniya (vypisyvaemye dlya ob'ektov tipa obychnyh zvezd ili planet) nuzhdayutsya v utochnenii. Petters rassmatrivaet relyativistskie popravki dlya mikrolinzirovaniya na chernyh dyrah.

Po mneniyu avtora, sil'noe linzirovanie na skopleniyah galaktik mozhet dat' vazhnuyu informaciyu o kosmologicheskih parametrah. Znaya polnuyu massu skopleniya i ee raspredelenie, mozhno, naprimer, otvetit' na vopros uskoryaetsya ili zamedlyaetsya rasshirenie Vselennoi, takzhe mozhno uznat' uravnenie sostoyaniya temnoi energii. Dan primer rassmotreniya konkretnoi sistemy - skopleniya CL 0024+1654. Rezul'taty okazyvayutsya v sootvetstvii s uzhe standartnoi model'yu ploskoi uskoryayusheisya Vselennoi, v kotoroi dominiruet temnaya energiya.

Daetsya detal'nyi obzor sovremennogo sostoyaniya izucheniya vnegalakticheskih gravitacionnyh linz v mililmetrovom i submillimetrovom diapazonah. Obsuzhdayutsya vozmozhnosti budushih proektov (ALMA).

Avtory rassmatrivayut linzirovanie na sfericheskoi linze, obladayushei zametnym momentom vrasheniya. Eto mozhet byt' vazhno dlya linzirovaniya na belyh karlikah i galaktikah. Effekt okazyvaetsya poryadka 0.1%.

Prodolzhaetsya perehod ot prosteishih modelei mikrolinzirovaniya ko vse bolee i bolee prodvinutym. V dannoi stat'e obsuzhdaetsya vozmozhnost' nalichiya uskoreniya v otnositel'nom dvizhenii istochnika, linzy i nablyudatelya. Vazhno, chto raznye tonkie effekty mogut imitirovat' drug druga. Chast' stat'i posvyashena imenno etoi probleme.

Kakie kosmologicheskie rezul'taty mozhno budet poluchit' na osnove eksperimentov po slabomu linzirovaniyu sleduyushego pokoleniya, v kotoryh budet izmereno poryadka 10⁵ galaktik? Etomu voprosu posvyashen dannyi obzor. Osobyi upor delaetsya na algoritmy obrabotki kart iskazhenii i sravnenie s chislennymi (N-body) modelyami.

Osnovnaya cel' kosmicheskogo eksperimenta "Kepler" - poisk planet u blizhaishih zvezd po izmeneniyu ih bleska v hode prohozhdeniya planety po disku zvezdy. NASA predpolagaet issledovat' bolee 100,000 zvezd spektral'nyh klassov F, G i K za 4 goda nablyudenii. Kepler smozhet poluchat' fotometriyu zvezd s tochnost'yu 90 mikro-zvezdnyh velichin (9x10^-5zv.velichiny) pri 15 minutnoi ekspozicii.

Effekt mikrolinzirovaniya deistvuet v storonu protivopolozhnuyu zatmeniyu (prohozhdeniyu), t.e. ne oslablyaet, a usilivaet blesk zvezdy. No obychno dlya planet etim effektom mozhno prenebrech' - iz-za togo, chto razmer zvezdy velik i usilivaetsya (linziruetsya) izluchenie tol'ko ot nebol'shoi chasti ee poverhnosti. Drugoi prichinoi yavlyaetsya to, chto sami planety perekryvayut chast' potoka usilivaemogo izlucheniya, esli oni raspolozheny blizko k zvezde. Odnako, esli zvezda v sisteme kompaktna (v pervuyu ochered' ei mozhet byt' goryachii belyi karlik) i/ili planeta raspolozhena dostatochno daleko, to effekt mikrolinzirovaniya mozhet okazat'sya sushestvennym i dazhe perekryt' ospablenie iz-za prohozhdeniya.

Eti i blizkie k nim voprosy dostatochno podrobno i neslozhno rassmotreny v dannom obzore.

Slayuoe gravitacionnoe linzirovanie ne ochen' sil'no izmenyaet blesk linzirovannyh galaktik, no zametno menyaet ih formu (vytyagivaet v kakot-to napravlenii). Prichem u sosednih ob'ektov iskazheniya odinakovo orientirovany, chto pozvolyaet otdelit ih ot sobstvennoi formy i orientacii ob'ektov.

V dannoi rabote byli izmereny elliptichnosti 2 millionov galaktik so zvezdnoi velichinoi R<23 v 12 daleko raznesennyh ploshadkah obshei ploshal'yu 75 kvadratnyh gradusov. Byli vyyavleny tipichnye dlya gravitacionnogo linzirovaniya iskazheniya ("E-mode"), prichem na masshtabah ~30' iskazheniya galaktik horosho korrelirovali drug s drugom. Na osnove etih dannyh polucheny organicheniya na kosmologicheskie parametry (\sigma_8 i \Omega_m), kotorye horosho soglasuyutsya so snacheniyami poluchennymi drugimi metodami.

V pervoi polovine stat'i detal'no opisan metod slabogo linzirovaniya, vo vtoroi - obsuzhdayutsya ogranicheniya na kosmologicheskie parametry i proizvoditsya sravnenie s drugimi eksperimentami.

Kak voobshe mozhno izmerit' skorosti poperechnyh dvizhenii dalekih galaktik? Radial'nye skorosti izmeryayutsya po effektu Dopplera, a s poperechnymi do poslednego vremeni bylo ploho. Peremeshenie galaktiki na nebe (sobstvennoe dvizhenie) zametit' nel'zya - ono ochen' malo. Krome togo galaktika ne tochechnyi ob'ekt i ee smeshenie trudno tochno opredelit'. Poperechnyi effekt dopplera tozhe ne rabotaet, dlya nego nuzhny relyativistskie skorosti.

V etoi stat'e predlozheny srazu dva novyh metoda ih izmereniya. (1) Po otnositel'nomu dvizheniyu dvuh sozdannyh linzoi izobrazhenii dalekoi fonovoi galaktiki. (2) Po raznosti krasnyh smeshenii u raznyh izobrazhenii odnogo ob'ekta. Nepodvizhnaya gravitacionnaya linza ne menyaet dlinu volny istochnika, dvizhushayasya - menyaet, prichem eto izmenenie proporcional'no skorosti dvizheniya linzy. Oba metoda opredelyayut poperechnuyu skorost' dvizheniya linzy. Dlya ih illyustracii rassmotreno skoplenie galaktik CL 0024+1654.

Esli gravitacionnaya linza ne obladaet sfericheskoi simmetriei, no sozdavaemye ei izobrazheniya imeyut dostatochno slozhnyi vid. Zato eta situaciya sushestvenno bolee obshaya, chem sluchai sfericheskoi linzy. I ee okazyvaetsya mozhno opisat' odnim algebraicheskim uravneniem! Interesuyushiesya gravitacionnymi linzami - vpered (no prigotov'tes' k slozhnoi matematike).

Skoplenie galaktik na z~0.3-0.5 mozhet sdelat' sushestvenno yarche raspolozhennuyu za nim sverhnovuyu. Na skol'ko? Kak chasto eto budet proishodit'? V kakom fil'tre ih luchshe nablyudat'? Eti i ryad drugih voprosov rassmotreny v dannoi stat'e.

V nachale polezno prochest' kratkoe vvedenie v mikrolinzirovanie, predstavlennoe v stat'e A.F. Zaharova. Zdes' opisyvayutsya teoreticheskie osnovy yavleniya, a takzhe privodyatsya osnovnye dostignutye na nastoyashii moment rezul'taty.

Zatem mozhno prochest' pro vozmozhnuyu registraciyu mikrolinzirovaniya na planete. Sobytie interpretiruetsya kak linzirovanie na dvoinom ob'ekte: zvezda+planeta. Massa poslednei poryadka massy Yupitera. K sozhaleniyu, dannyh po etomu sobytiyu malo, a potomu avtory predlagayut izmenit' strategiyu eksperimenta OGLE, chtoby imet' vozmozhnost' bolee detal'nogo izucheniya podobnyh yavlenii.

Mikrolinzirovanie pomogaet izuchat' ne tol'ko ob'ekty galo ili baldzha nashei Galaktiki, no i vnegalakticheskie ob'ekty. Avtory predlagayut metod issledovaniya samyh vnutrennih chastei kvazarov.

Ne stoit zabyvat' i o sil'nom linzirovanii, t.e. linzirovanii na massivnyh vnegalakticheskih ob'ektah. V etoi rabote avtory predlagayut novuyu metodiku obrabotki dannyh, kotoraya pozvolyaet poluchat' iz teh zhe nablyudenii bolee polnuyu (i odnoznachnuyu) informaciyu o strukture linz.

GAIA - astrometricheskii sputnik novogo pokoleniya. Seichas aktivno obsuzhdaetsya, kakie rezul'taty mogut byt' polucheny s pomosh'yu etogo instrumenta. Avtory koncentriruyutsya na dvuh voposah, odnim iz kotoryh yavlyaetsya t.n. astrometricheskoe mikrolinzirovanie. V dannom effekte proishodit ne izmenenie bleska zvezdy, a izmenenie ee polozheniya, chto mozhno zaregistrirovat' s pomosh'yu takogo tochnogo pribora kak GAIA.

Pyat' let proekt EROS kazhduyu noch' nablyudaet za Malym Magellanovym Oblakom v poiskah sobytii gravitacionnogo mikrolinzirovaniya. V hode etogo eksperimenta byli zafiksirovany chetyre ochen' dlinnyh sobytiya, kotorye, vozmozhno, proizvedeny linzami ne prinadlezhashimi galo Galaktiki. Iz etih dannyh mozhno poluchit' ogranichenie, chto ne bolee 25% massy galo mozhet soderzhat'sya v ob'ektah sostoyashih iz temnoi materii s massami ot 2^.10^-7 M_o do 1 M_o.

Nekotorye teorii ob'yasnyayut izmenenie svetimosti kvazarov na intervalah vremeni poryadka goda effektami mikrolinzirovaniya na telah planetnyh mass, raspredelennyh v mezhgalakticheskom prostranstve. No takie mikrolinzirovanie mozhet ob'yasnit' svoistva gamma-vspleskov. Maksimal'noe usilenie potoka dostigaetsya pri peresechenii sistemy kaustik, podobnyh pokazannym na risunke. Pri nalichii bol'shogo kolichestva linz struktura kaustik stanovitsya ochen' slozhnoi i ih peresechenie mozhet ob'yasnit' vse nablyudaemoe raznoobrazie vremennyh profilei gamma-vspleskov. Zametim, chto zdes' budut ochen' sil'ny parallakticheskie effekty i dazhe dostatochno blizkie nablyudateli budut videt' vspleski s profilyami raznoi formy. Po krainei mere kakaya-to chast' gamma-vspleskov mozhet ob'yasnyat'sya podobnym obrazom.

V techenie 14 nedel' s pomosh'yu VLBA na chastote 43 GGc stroilis' karty gravitacionnoi linzy PKS 1830-211. Za eto vremya rasstoyanie mezhdu centrami izobrazhenii izmenilos' na 87 mikro uglovyh sekundy.

Iz 17 sobytii mikrolinzirovaniya, zaregistrirovannyh v napravlenii Magellanovyh Oblakov, dlya 4 izvestna ocenka rasstoyaniya do linzy i vo vseh etih sluchayah linzy nahodilis' v Magellanovyh Oblakah, a ne v Mlechnom Puti. Massy linz, esli oni raspolozheny v nashei Galaktike lezhat v intervale 0.5-2M_o, dlya Magellanovyh Oblakov - okolo 0.2M_o. Vklad linz v nevidimoe veshestvo - ot 0 do 5%.

Pri ochen' glubokom obzore na teleskope VLT (ESO) i na Habblovskom teleskope obnaruzhen kvazar (LBQS 1429-0053 s dvumya izobrazheniyami. Avtory schitayut, chto eto skoree vsego fizicheski dvoinoi ob'ekt (dolzhny byt' i takie), a ne gravitacionnaya linza, i privodyat svoi argumenty.
[Primechanie: A mozhet byt' eto proyavlenie eshe odnoi kosmicheskoi struny?]