با وجود پیشرفتهای زیادی در زمینه کیهان شناسی ، معمایی کههنوز هم حل نشده ، مقدار چگالی ماده موجود در جهان است. چون قسمت نامشخصی از مادهبصورت نامرئی است، امکان دستیابی به مقدار آن برای اخترشناسان تقریبا غیر ممکن است.ولی اخیرا آنها پدیده تازهای کشف کردهاند که نوید روشن کردن بسیاری پرسشها راپیرامون مقدار تام ماده مرئی و نامرئی در کائنات و پراکندگی آن را در فضا به مامیدهد. این کشف عبارتست از پدیده سرابهای جاذبهای.
سرابهای گرانشی
"سرابهای جاذبهای" زمانی حاصلمیشوند که دو ستاره یا بیشتر که در فاصلههای متفاوتی از زمین واقع شدهاند، بصورتکامل با کره زمین روی یک خط قرار گیرند و بنظر برسد که در آسمان باهم برخوردکردهاند. روشنایی دورترین ستاره برای رسیدن به ما باید از میدان گرانشی نزدیکترینستاره بگذرد و در این عبور منحرف میشود. این انحراف روشنایی یک تغییر شکل و حتینوعی تکثیر تصویر از ستاره پدید میآورد.
پیش بینیسراب جاذبهای
آلبرت انیشتین در سال 1936 با استفاده از نسبیتعمومی نشان داد که اگر از دید ناظر رصد کننده ، دو ستاره با کره زمین روی یک خطقرار گیرند، دورترین ستاره علاوه بر تصویر عادی خود که یک نقطه است، تصویر دیگری بهشکل یک حلقه نورانی در اطراف آن نقطه روشن ، پیدا خواهد کرد. این حلقه نورانی ،نوعی سراب کیهانی و نوعی توهم بصری است زیرا در عالم حقیقت وجود ندارد. آلبرتانیشتین همخط شدن دو ستاره با زمین را امری بسیار غیر محتمل میدانست و این پدیدهرا فقط بصورت تئوری ارایه داده بود.
عدسیگرانشی
در پدیده سراب کیهانی ، ستاره نزدیکتر که قوه جاذبه آن ،روشنایی ستاره دورتر را منحرف میکند، "عدسی جاذبهای" نامیده میشود. این ستارهمانند عدسی عینک ، روشنایی ستاره را منحرف میکند تا سراب جاذبهای را پدید آورد.یک سال بعد از ارایه نظریه آلبرت انیشتین ، "فریتز زوایکی" همان کسی که موضوع مادهنامرئی را مطرح کرد با قبول تئوری آلبرت انیشتین ، به جای ستارهها ، کهکشانها وانبوههای کهکشانی را به عنوان عدسی گرانشی پیشنهاد کرد.
کشف سراب کیهانی
42سال بعد از ارائه ایننظریات ، در سال 1979 یک جفت کویزار اجسام ستاره مانند بسیار دور کشف شد که خیلی بههم نزدیک و شبیه بودند. فیزیکدانان بر این اعتقاد شدند که این شباهت حیرت انگیزحاصل تصادف نیست، یکی از این کویزارها میتواند سراب گرانشی کویزار دیگر باشد، ولیدر این مورد باید عدسی گرانشی آنرا هم کشف میکردند.
پس از رصدهای دقیق ،کهکشانی کشف شد که روی یکی از کویزارها قرار گرفته بود. بدین ترتیب نخستین سرابکیهانی کشف شد. در واقع آنچه دیده میشد یک کویزار بیش نبود، و کهکشانی که بین اینکویزار و زمین بصورت هم خط واقع شده بود، به عنوان عدسی گرانشی عمل کرده و دومینکویزار را بصورت سراب پدید آورده بود. پس از آن سرابهای دیگری نیز کشف شد. حتیحلقههای نورانی که آلبرت انیشتین پیش بینی کرده بود در جهت انبوههای کهکشانی دیدهشدند.
رابطه بین سراب کیهانی و مادهنامرئی
یک سراب کیهانی ، حاصل و نتیجه تداخل عمل پیچیده میانروشنایی یک جسم نورانی سماوی «ستاره ، کویزار ، کهکشان یا انبوه کهکشانها) و میدانگرانشی یک عدسی گرانشی است. میدان جاذبه به توده تمام ماده (مرئی یا نامرئی) وتقسیم پراکندگی فضایی آن در عدسی بستگی دارد. از طرف دیگر ، مسیر روشنایی نیز تحتتاثیر میدان جاذبه گرانشی تمام مواد بین کهکشانی (مرئی یا نامرئی) است که میتواندمیان جسم نورانی و عدسی و میان عدسی و زمین وجود داشته باشد.
بنابراینسرابهای کیهانی قادرند مارا نه تنها در مورد توده نامرئی در عدسیها ، بلکه دربارهفضای میان کهکشانی نیز آگاه سازند. ولی یافتن سرابهای کیهانی کار آسانی نیست ومقدار سرابهایی که تا کنون یافته شدهاند، انگشت شمار میباشند. این کمیابی دلیلآنست که فضای میان کهکشانی نمیتواند پر از سیاهچالههای یک تکه تودهدار (حدود یکمیلیارد برابر توده خورشید) باشد، زیرا این سیاهچالهها عدسیهای گرانشی بسیار خوبیهستند. فیزیکدانها امیدوارند با کشف سرابهای کیهانی ، بیشتر اسرار توده نامرئیکائنات را آشکار کنند.