Hiện tượng thấu kính hấp dẫn và vi thấu kính là hai hiện tượng thiên văn có liên quan, trong đó lực hấp dẫn làm bẻ cong ánh sáng từ các vật thể ở xa. Sự khác biệt chính nằm ở quy mô: thấu kính hấp dẫn đề cập đến sự bẻ cong ở quy mô lớn gây ra các vòng cung hoặc nhiều hình ảnh có thể nhìn thấy, trong khi vi thấu kính liên quan đến các khối lượng nhỏ hơn và được quan sát như sự sáng lên tạm thời của một nguồn sáng nền.
Hiện tượng bẻ cong ánh sáng trên quy mô lớn xung quanh các vật thể khổng lồ như thiên hà hoặc cụm thiên hà, tạo ra hình ảnh bị biến dạng của các nguồn sáng nền.
Hiện tượng thấu kính hấp dẫn quy mô nhỏ xảy ra khi một ngôi sao hoặc hành tinh phóng đại ánh sáng của một vật thể ở phía sau trong thời gian ngắn mà không tạo ra các hình ảnh riêng biệt có thể phân giải được.
| Tính năng | Thấu kính hấp dẫn | Vi thấu kính |
|---|---|---|
| Gây ra | Sự bẻ cong ánh sáng bởi các vật thể có khối lượng lớn | Hiện tượng uốn cong tương tự nhưng do các khối lượng nhỏ hơn, giống như các điểm gây ra. |
| Khối lượng thấu kính | Các thiên hà hoặc cụm thiên hà | Các ngôi sao, hành tinh, vật thể nhỏ gọn |
| Hiệu ứng có thể quan sát được | Nhiều hình ảnh, vòng cung, vòng Einstein | Thay đổi độ sáng tạm thời của nguồn nền |
| Thang thời gian | Hiệu quả có thể kéo dài liên tục hoặc lâu dài. | Các sự kiện thoáng qua, kéo dài từ vài ngày đến vài tháng. |
| Cách sử dụng | Nghiên cứu vật chất tối và các thiên hà xa xôi. | Phát hiện các hành tinh ngoài hệ mặt trời và các vật thể mờ nhạt. |
| Độ phân giải hình ảnh | Hình ảnh có thể được phân giải theo không gian. | Các hình ảnh quá gần nhau nên không thể phân giải riêng biệt. |
Cả thấu kính hấp dẫn và vi thấu kính đều phát sinh từ việc lực hấp dẫn bẻ cong đường đi của ánh sáng như dự đoán của thuyết tương đối rộng. Bất cứ khi nào có khối lượng nằm giữa người quan sát và nguồn sáng ở xa, khối lượng đó sẽ làm biến dạng không thời gian và thay đổi đường đi của ánh sáng.
Hiện tượng thấu kính hấp dẫn thường liên quan đến các vật thể có khối lượng rất lớn như thiên hà hoặc cụm thiên hà, tạo ra những biến dạng mạnh mẽ như nhiều hình ảnh hoặc vòng tròn. Hiện tượng vi thấu kính xảy ra với các vật thể có khối lượng nhỏ hơn nhiều, chẳng hạn như các ngôi sao hoặc hành tinh, và không tạo ra các hình ảnh riêng biệt, có thể phân giải được.
Trong hiện tượng thấu kính hấp dẫn, kính viễn vọng thường có thể quan sát được các hình dạng bị biến dạng hoặc nhiều hình ảnh khác nhau của cùng một vật thể nền. Trong hiện tượng vi thấu kính, các hình ảnh riêng lẻ nằm rất gần nhau đến nỗi kính viễn vọng không thể phân tách chúng, vì vậy các nhà thiên văn học phát hiện ra hiện tượng này bằng cách quan sát sự tăng rồi giảm độ sáng của vật thể theo thời gian.
Hiện tượng thấu kính hấp dẫn giúp lập bản đồ các cấu trúc quy mô lớn như sự phân bố vật chất tối và nghiên cứu các thiên hà xa xôi. Hiện tượng vi thấu kính đặc biệt hữu ích trong việc tìm kiếm các hành tinh ngoài hệ mặt trời và nghiên cứu các vật thể không phát ra nhiều ánh sáng, chẳng hạn như lỗ đen hoặc sao lùn nâu.
Hiện tượng thấu kính vi mô hoàn toàn khác với hiện tượng thấu kính hấp dẫn.
Hiện tượng thấu kính vi mô thực chất là một trường hợp cụ thể của thấu kính hấp dẫn ở quy mô khối lượng nhỏ hơn, với cùng một nguyên lý vật lý cơ bản nhưng dấu hiệu quan sát khác nhau.
Hiện tượng thấu kính hấp dẫn luôn tạo ra các vòng cung và vành đai.
Chỉ có hiện tượng thấu kính hấp dẫn mạnh bởi các vật thể có khối lượng rất lớn mới tạo ra các vòng cung và vành đai có thể nhìn thấy; hiện tượng thấu kính yếu hơn có thể chỉ làm biến dạng hình dạng một cách tinh tế.
Kỹ thuật thấu kính siêu nhỏ có thể phân giải nhiều hình ảnh tương tự như thấu kính mạnh.
Hiện tượng vi thấu kính không tạo ra các ảnh riêng biệt có thể quan sát được bằng kính viễn vọng; thay vào đó, độ sáng tổng thể thay đổi theo thời gian.
Hiện tượng thấu kính hấp dẫn chỉ hữu ích đối với các thiên hà ở xa.
Hiện tượng thấu kính hấp dẫn cũng giúp các nhà khoa học nghiên cứu sự phân bố khối lượng, chẳng hạn như vật chất tối, trên nhiều quy mô khác nhau trong vũ trụ.
Cả thấu kính hấp dẫn và vi thấu kính đều bắt nguồn từ cùng một hiện tượng bẻ cong ánh sáng do lực hấp dẫn, nhưng chúng khác nhau về quy mô và hiệu ứng mà chúng tạo ra. Thấu kính hấp dẫn cho thấy sự biến dạng quy mô lớn, cho phép nghiên cứu các cấu trúc vũ trụ, trong khi vi thấu kính tiết lộ những thay đổi độ sáng tạm thời giúp phát hiện các vật thể ẩn như các hành tinh ngoài hệ mặt trời.
Bão mặt trời và sự phóng khối lượng nhật hoa (CME) là những hiện tượng thời tiết không gian kịch tính bắt nguồn từ hoạt động từ trường của Mặt Trời, nhưng chúng khác nhau về những gì chúng giải phóng và cách chúng ảnh hưởng đến Trái Đất. Bão mặt trời là những vụ nổ bức xạ điện từ mạnh mẽ, trong khi CME là những đám mây khổng lồ gồm các hạt tích điện và từ trường có thể gây ra bão địa từ trên Trái Đất.
Các hành tinh có vành đai và các hành tinh khí khổng lồ đều là những thế giới hấp dẫn trong thiên văn học, nhưng chúng đại diện cho những khái niệm khác nhau: các hành tinh có vành đai có hệ thống vành đai có thể nhìn thấy được bất kể thành phần cấu tạo, trong khi các hành tinh khí khổng lồ là những hành tinh lớn chủ yếu được tạo thành từ các khí nhẹ như hydro và heli. Một số hành tinh khí khổng lồ cũng có vành đai, nhưng không phải tất cả các thế giới có vành đai đều là hành tinh khí khổng lồ.
Các hành tinh ngoài hệ mặt trời và các hành tinh lang thang đều là các loại hành tinh nằm ngoài Hệ Mặt trời của chúng ta, nhưng chúng khác nhau chủ yếu ở việc chúng có quay quanh một ngôi sao hay không. Các hành tinh ngoài hệ mặt trời quay quanh các ngôi sao khác và có kích thước và thành phần rất đa dạng, trong khi các hành tinh lang thang trôi nổi một mình trong không gian mà không có lực hấp dẫn của ngôi sao mẹ.
Các cụm thiên hà và siêu cụm thiên hà đều là những cấu trúc lớn được tạo thành từ các thiên hà, nhưng chúng khác nhau rất nhiều về quy mô, cấu trúc và động lực. Một cụm thiên hà là một nhóm các thiên hà liên kết chặt chẽ với nhau bởi lực hấp dẫn, trong khi một siêu cụm là một tập hợp khổng lồ các cụm và nhóm tạo thành một phần của các mô hình lớn nhất trong vũ trụ.
Đám mây Oort và Vành đai Kuiper là hai vùng xa xôi trong Hệ Mặt trời chứa đầy các thiên thể băng giá và mảnh vụn sao chổi. Vành đai Kuiper là một đĩa phẳng tương đối gần nằm ngoài Sao Hải Vương, trong khi Đám mây Oort là một lớp vỏ hình cầu khổng lồ, ở rất xa, bao quanh toàn bộ Hệ Mặt trời và trải dài ra tận không gian.
