Mówca
Opis
W dobie masywnych przeglądów galaktyk zjawisko silnego soczewkowania grawitacyjnego zyskało status użytecznego narzędzia pozwalającego na badanie podstawowych własności natury. Przykładowo, oryginalna idea S. Refsdala z 1964 wiąże pomiar opóźnień czasowych między sygnałami pochodzącymi z obrazów soczewkowanego odległego źródła z możliwością pomiaru wartości stałej Hubble’a (a więc uzyskaniu informacji odnośnie obecnego tempa ekspansji Wszechświata) w sposób komplementarny do innych obserwacji. Idea ta przez długi czas nie mogła zostać zastosowana z uwagi na brak narzędzi: pierwsza detekcja zjawiska silnego soczewkowania grawitacyjnego nastąpiła dopiero w 1979 roku. Odkrycie to zapoczątkowało erę intensywnych poszukiwań innych układów silnych soczewek grawitacyjnych. W rezultacie do końca lat 90-tych ubiegłego stulecia znanych było 11 takich obiektów. Obecnie zmiana strategii poszukiwawczych (przeglądy spektroskopowe skoncentrowane na analizie widm potencjalnych soczewek pod kątem obecności dodatkowego widma pochodzącego od obiektu znajdującego się na większych odległościach) zaowocowała setkami znanych układów silnych soczewek grawitacyjnych. To z kolei stwarza możliwość wykorzystania tychże obiektów w badaniu fundamentalnych zagadnień fizyki. W szczególności, podążając kierunkiem wskazanym przez Refsdala, soczewki grawitacyjne mogą być z powodzeniem stosowane jako tzw. statystyczne linijki standardowe pozwalające na pomiar odległości do odległych obiektów astrofizycznych. Dzięki temu możemy z dobrą dokładnością wyznaczyć wartość nie tylko stałej Hubble’a ale również innych parametrów kosmologicznych, m.in. związanych z równaniem stanu tej części materialnej zawartości Wszechświata, która jest odpowiedzialna za jego obecnie przyspieszającą ekspansję – tzw. ciemnej energii. W obliczu braku jakichkolwiek przesłanek teoretycznych i obserwacyjnych dotyczących natury ciemnej energii, każde narzędzie pozwalające badać jej własności komplementarnie do innych obserwacji jest na wagę złota i czyni soczewkowanie grawitacyjne niezwykle obiecującym narzędziem w kosmologii obserwacyjnej.
Okazuje się, że pierwotny pomysł Refsdala o którym wspomniano wyżej może znaleźć zastosowanie również w testowaniu teorii z obszaru tzw. kwantowej grawitacji, która powinna ujawnić się przy energiach rzędu energii Plancka (~1019 GeV) wielokrotnie przewyższających skale energetyczne jakimi dysponujemy obecnie. Wobec braku jakichkolwiek wytycznych wskazujących która z dróg do kwantowej grawitacji jest poprawna, szczególnym przywilejem cieszą się podejścia fenomenologiczne, gdzie rozważa się małe poprawki do teorii standardowej pochodzące z fizyki skali Plancka i sprawdza, na ile obecne obserwacje pozwalają na obecność tychże poprawek. W ten sposób można zbadać między innymi konsekwencje łamania podstawowych symetrii w fizyce, jak np. łamanie symetrii Lorentza. Możliwość, że przy energiach rzędu energii Plancka symetria ta nie jest zachowana stanowi jedną z implikacji pewnych podejść do kwantowej grawitacji. W tym przypadku prędkość propagowania się sygnałów elektromagnetycznych i fal grawitacyjnych staje się funkcją energii. Pomiar opóźnień czasowych między soczewkowanymi sygnałami pochodzącymi z odległych źródeł astrofizycznych rejestrowanymi w różnych oknach energetycznych pozwala na zweryfikowanie tych teorii. Moje wystąpienie będzie poświęcone dokładniejszej analizie tychże zagadnień.
