根據,“義相對論,引力透鏡效應就是當背景光源發出的光在引力場(比如星系、星系團及黑洞)附近經過時,光線會像通過透鏡一樣發生彎曲,其程度主要取決于引力場的強弱。分析背景光源的扭曲,可以幫助研究中間作為“透鏡”的引力場的性質。根據強弱的不同,引力透鏡現象可以分為“強引力透鏡”和“弱引力透鏡”效應。
從數學上來講,一般質量而密度大干1的為強引力透鏡區域,小于1的為弱引力透鏡隧域。在強透鏡區域一般可以形成多個背景源的像,甚至圓弧,而弱透鏡區域則只產生比較小的形變。通過對大量背景源像的統計分析,可以估算大尺度范圍內天體質量的分布,是現在宇宙學中最好的測量暗物質的方法。1979年,天文學家觀測到類星體Q0597+561發出的光在它前方一個星系的引力作用下彎曲,形成了一個一模一樣的類星體的像,這是人類第一次觀察到引力透鏡效應。
圖2愛因斯坦十字:或稱愛因斯坦十字架,位于飛馬座內(赤經:22h40m31 s,赤緯:+03°21’30.3”),是引力透鏡效應最著名的例證之一。它包括較遠處一個類星體的四重影像以及較近處一個前景星系的核心。
在愛因斯坦十字中,背景光源是距離地球80億光年的類星體QSO2237+0305,而產生引力場的是其正前方距離地球約4億光年的前景星系ZW2237+030。類星體的光線因引力透鏡效應形成四重影像,對稱分布于前景星系的核心四周,與其組成一個近似的十字形,故此得名。
該天體系統是在哈佛一史密松天體物理中心的一次紅移巡天中由赫克拉所發現,故又被稱為赫克拉r字。
圖3愛因斯坦環:是指一種由于光源發出的光線受到引力透鏡效應的影響,而使觀測所得的光源形狀改變的現象。