The Sky at Einstein’s Feet

260 Pages·2006·12.282 MB·English

by  Professor William C. Keel (auth.)

(cid:1)(cid:2)(cid:3) (cid:4)(cid:5)(cid:6) (cid:7)(cid:8) (cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:12)(cid:8)(cid:3)(cid:10)(cid:11)(cid:13)(cid:12) (cid:14)(cid:3)(cid:3)(cid:8)
(cid:15)(cid:10)(cid:16)(cid:16)(cid:10)(cid:7)(cid:17) (cid:18) (cid:19)(cid:3)(cid:3)(cid:16)
(cid:1)(cid:2)(cid:3) (cid:4)(cid:5)(cid:6) (cid:7)(cid:8)
(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:12)(cid:8)(cid:3)(cid:10)(cid:11)(cid:13)(cid:12) (cid:14)(cid:3)(cid:3)(cid:8)
(cid:20)(cid:21)(cid:22)(cid:16)(cid:10)(cid:12)(cid:2)(cid:3)(cid:23) (cid:10)(cid:11)(cid:7)(cid:12)(cid:12)(cid:24)(cid:25)(cid:10)(cid:7)(cid:8)(cid:10)(cid:24)(cid:11)(cid:26)(cid:10)(cid:8)(cid:2)
(cid:20)(cid:27)(cid:7)(cid:28)(cid:10)(cid:12) (cid:20)(cid:21)(cid:22)(cid:16)(cid:10)(cid:12)(cid:2)(cid:10)(cid:11)(cid:29)
(cid:18)(cid:2)(cid:10)(cid:25)(cid:2)(cid:3)(cid:12)(cid:8)(cid:3)(cid:27)(cid:30) (cid:31)(cid:19)
(cid:20)(cid:27)(cid:24) (cid:3)(cid:12)(cid:12)(cid:24)(cid:27) (cid:15)(cid:10)(cid:16)(cid:16)(cid:10)(cid:7)(cid:17) (cid:18) (cid:19)(cid:3)(cid:3)(cid:16)
!(cid:3)"(cid:7)(cid:27)(cid:8)(cid:17)(cid:3)(cid:11)(cid:8) (cid:24) (cid:20)(cid:2)(cid:6)(cid:12)(cid:10)(cid:25)(cid:12) (cid:7)(cid:11)(cid:23) #(cid:12)(cid:8)(cid:27)(cid:24)(cid:11)(cid:24)(cid:17)(cid:6)
(cid:31)(cid:11)(cid:10)$(cid:3)(cid:27)(cid:12)(cid:10)(cid:8)(cid:6) (cid:24) #(cid:16)(cid:7)(cid:22)(cid:7)(cid:17)(cid:7)
(cid:1)(cid:21)(cid:12)(cid:25)(cid:7)(cid:16)(cid:24)(cid:24)(cid:12)(cid:7)
#(cid:16)(cid:7)(cid:22)(cid:7)(cid:17)(cid:7)
(cid:31)(cid:4)#
(cid:4)(cid:20)%&’((cid:9)%)(cid:20)%#*&(cid:4) +,,(cid:19)(cid:4) &’(cid:20),(cid:20)(cid:31)-#% #(cid:4)(cid:1)%,’,./
(cid:4)(cid:31)+0(cid:9)(cid:18)(cid:1)(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:2)(cid:4)(cid:10)(cid:6)(cid:7)1 0(cid:24)(cid:2)(cid:11).(cid:7)(cid:12)(cid:24)(cid:11)+2(cid:4)(cid:25)2(cid:30) .2(cid:4)(cid:25)2(cid:30) (cid:20)(cid:2)2!2
&(cid:4)+’ 3414567859:36456 (cid:4)"(cid:27)(cid:10)(cid:11)(cid:29)(cid:3)(cid:27) +(cid:3)(cid:27)(cid:16)(cid:10)(cid:11) ;(cid:3)(cid:10)(cid:23)(cid:3)(cid:16)(cid:22)(cid:3)(cid:27)(cid:29) ’(cid:3)(cid:26)/(cid:24)(cid:27)(cid:5)
(cid:4)"(cid:27)(cid:10)(cid:11)(cid:29)(cid:3)(cid:27) (cid:10)(cid:12) (cid:7)"(cid:7)(cid:27)(cid:8)(cid:24) (cid:4)"(cid:27)(cid:10)(cid:11)(cid:29)(cid:3)(cid:27)(cid:4)(cid:25)(cid:10)(cid:3)(cid:11)(cid:25)(cid:3) <+(cid:21)(cid:12)(cid:10)(cid:11)(cid:3)(cid:12)(cid:12) .(cid:3)(cid:23)(cid:10)(cid:7) =(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:3)(cid:8)(cid:5)(cid:9)(cid:4)(cid:5)(cid:7)(cid:10)(cid:11)(cid:8)(cid:12)>
-(cid:10)(cid:22)(cid:27)(cid:7)(cid:27)(cid:6)(cid:24) (cid:18)(cid:24)(cid:11)(cid:29)(cid:27)(cid:3)(cid:12)(cid:12)(cid:18)(cid:24)(cid:11)(cid:8)(cid:27)(cid:24)(cid:16)’(cid:21)(cid:17)(cid:22)(cid:3)(cid:27)1 944?@69AA9
#"(cid:7)(cid:27)(cid:8) (cid:27)(cid:24)(cid:17)(cid:7)(cid:11)(cid:6) (cid:7)(cid:10)(cid:27)(cid:23)(cid:3)(cid:7)(cid:16)(cid:10)(cid:11)(cid:29) (cid:24)(cid:27)(cid:8)(cid:2)(cid:3)"(cid:21)(cid:27)"(cid:24)(cid:12)(cid:3)(cid:12)(cid:24) (cid:27)(cid:3)(cid:12)(cid:3)(cid:7)(cid:27)(cid:25)(cid:2)(cid:24)(cid:27)"(cid:27)(cid:10)$(cid:7)(cid:8)(cid:3)(cid:12)(cid:8)(cid:21)(cid:23)(cid:6)(cid:30)(cid:24)(cid:27)(cid:25)(cid:27)(cid:10)(cid:8)(cid:10)(cid:25)(cid:10)(cid:12)(cid:17)(cid:24)(cid:27)(cid:27)(cid:3)$(cid:10)(cid:3)(cid:26)(cid:30)
(cid:7)(cid:12) "(cid:3)(cid:27)(cid:17)(cid:10)(cid:8)(cid:8)(cid:3)(cid:23) (cid:21)(cid:11)(cid:23)(cid:3)(cid:27) (cid:8)(cid:2)(cid:3) (cid:18)(cid:24)"(cid:6)(cid:27)(cid:10)(cid:29)(cid:2)(cid:8)(cid:30) !(cid:3)(cid:12)(cid:10)(cid:29)(cid:11)(cid:12) (cid:7)(cid:11)(cid:23) (cid:20)(cid:7)(cid:8)(cid:3)(cid:11)(cid:8)(cid:12) #(cid:25)(cid:8) 3@77(cid:30) (cid:8)(cid:2)(cid:10)(cid:12) "(cid:21)(cid:22)(cid:16)(cid:10)(cid:25)(cid:7)(cid:8)(cid:10)(cid:24)(cid:11) (cid:17)(cid:7)(cid:6)(cid:24)(cid:11)(cid:16)(cid:6) (cid:22)(cid:3)
(cid:27)(cid:3)"(cid:27)(cid:24)(cid:23)(cid:21)(cid:25)(cid:3)(cid:23)(cid:30) (cid:12)(cid:8)(cid:24)(cid:27)(cid:3)(cid:23)(cid:24)(cid:27) (cid:8)(cid:27)(cid:7)(cid:11)(cid:12)(cid:17)(cid:10)(cid:8)(cid:8)(cid:3)(cid:23)(cid:30) (cid:10)(cid:11) (cid:7)(cid:11)(cid:6) (cid:24)(cid:27)(cid:17) (cid:24)(cid:27) (cid:22)(cid:6) (cid:7)(cid:11)(cid:6) (cid:17)(cid:3)(cid:7)(cid:11)(cid:12)(cid:30) (cid:26)(cid:10)(cid:8)(cid:2)(cid:8)(cid:2)(cid:3) "(cid:27)(cid:10)(cid:24)(cid:27) "(cid:3)(cid:27)(cid:17)(cid:10)(cid:12)(cid:12)(cid:10)(cid:24)(cid:11)(cid:10)(cid:11)
(cid:26)(cid:27)(cid:10)(cid:8)(cid:10)(cid:11)(cid:29) (cid:24) (cid:8)(cid:2)(cid:3) "(cid:21)(cid:22)(cid:16)(cid:10)(cid:12)(cid:2)(cid:3)(cid:27)(cid:12)(cid:30) (cid:24)(cid:27) (cid:10)(cid:11) (cid:8)(cid:2)(cid:3) (cid:25)(cid:7)(cid:12)(cid:3) (cid:24) (cid:27)(cid:3)"(cid:27)(cid:24)(cid:29)(cid:27)(cid:7)"(cid:2)(cid:10)(cid:25) (cid:27)(cid:3)"(cid:27)(cid:24)(cid:23)(cid:21)(cid:25)(cid:8)(cid:10)(cid:24)(cid:11) (cid:10)(cid:11) (cid:7)(cid:25)(cid:25)(cid:24)(cid:27)(cid:23)(cid:7)(cid:11)(cid:25)(cid:3) (cid:26)(cid:10)(cid:8)(cid:2) (cid:8)(cid:2)(cid:3)
(cid:8)(cid:3)(cid:27)(cid:17)(cid:12)(cid:24) (cid:16)(cid:10)(cid:25)(cid:3)(cid:11)(cid:25)(cid:3)(cid:12)(cid:10)(cid:12)(cid:12)(cid:21)(cid:3)(cid:23)(cid:22)(cid:6)(cid:8)(cid:2)(cid:3)(cid:18)(cid:24)"(cid:6)(cid:27)(cid:10)(cid:29)(cid:2)(cid:8)-(cid:10)(cid:25)(cid:3)(cid:11)(cid:12)(cid:10)(cid:11)(cid:29)#(cid:29)(cid:3)(cid:11)(cid:25)(cid:6)2(cid:9)(cid:11)B(cid:21)(cid:10)(cid:27)(cid:10)(cid:3)(cid:12)(cid:25)(cid:24)(cid:11)(cid:25)(cid:3)(cid:27)(cid:11)(cid:10)(cid:11)(cid:29)(cid:27)(cid:3)"(cid:27)(cid:24)(cid:23)(cid:21)(cid:25)(cid:8)(cid:10)(cid:24)(cid:11)
(cid:24)(cid:21)(cid:8)(cid:12)(cid:10)(cid:23)(cid:3)(cid:8)(cid:2)(cid:24)(cid:12)(cid:3) (cid:8)(cid:3)(cid:27)(cid:17)(cid:12)(cid:12)(cid:2)(cid:24)(cid:21)(cid:16)(cid:23)(cid:22)(cid:3)(cid:12)(cid:3)(cid:11)(cid:8)(cid:8)(cid:24)(cid:8)(cid:2)(cid:3) "(cid:21)(cid:22)(cid:16)(cid:10)(cid:12)(cid:2)(cid:3)(cid:27)(cid:12)2
(cid:1)(cid:18)(cid:24)"(cid:6)(cid:27)(cid:10)(cid:29)(cid:2)(cid:8)(cid:30)944:(cid:20)(cid:27)(cid:7)(cid:28)(cid:10)(cid:12) (cid:20)(cid:21)(cid:22)(cid:16)(cid:10)(cid:12)(cid:2)(cid:10)(cid:11)(cid:29) -(cid:8)(cid:23)2
(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:21)(cid:12)(cid:3)(cid:24) (cid:29)(cid:3)(cid:11)(cid:3)(cid:27)(cid:7)(cid:16)(cid:23)(cid:3)(cid:12)(cid:25)(cid:27)(cid:10)"(cid:8)(cid:10)$(cid:3)(cid:11)(cid:7)(cid:17)(cid:3)(cid:12)(cid:30)(cid:27)(cid:3)(cid:29)(cid:10)(cid:12)(cid:8)(cid:3)(cid:27)(cid:3)(cid:23)(cid:11)(cid:7)(cid:17)(cid:3)(cid:12)(cid:30)(cid:8)(cid:27)(cid:7)(cid:23)(cid:3)(cid:17)(cid:7)(cid:27)(cid:5)(cid:12)(cid:30)(cid:3)(cid:8)(cid:25)2(cid:10)(cid:11)(cid:8)(cid:2)(cid:10)(cid:12)"(cid:21)(cid:22)(cid:16)(cid:10)(cid:25)(cid:7)(cid:8)(cid:10)(cid:24)(cid:11)(cid:23)(cid:24)(cid:3)(cid:12)
(cid:11)(cid:24)(cid:8) (cid:10)(cid:17)"(cid:16)(cid:6)(cid:30) (cid:3)$(cid:3)(cid:11) (cid:10)(cid:11) (cid:8)(cid:2)(cid:3) (cid:7)(cid:22)(cid:12)(cid:3)(cid:11)(cid:25)(cid:3) (cid:24) (cid:7) (cid:12)"(cid:3)(cid:25)(cid:10) (cid:10)(cid:25) (cid:12)(cid:8)(cid:7)(cid:8)(cid:3)(cid:17)(cid:3)(cid:11)(cid:8)(cid:30) (cid:8)(cid:2)(cid:7)(cid:8) (cid:12)(cid:21)(cid:25)(cid:2) (cid:11)(cid:7)(cid:17)(cid:3)(cid:12) (cid:7)(cid:27)(cid:3) (cid:3)(cid:28)(cid:3)(cid:17)"(cid:8) (cid:27)(cid:24)(cid:17) (cid:8)(cid:2)(cid:3)
(cid:27)(cid:3)(cid:16)(cid:3)$(cid:7)(cid:11)(cid:8)"(cid:27)(cid:24)(cid:8)(cid:3)(cid:25)(cid:8)(cid:10)$(cid:3)(cid:16)(cid:7)(cid:26)(cid:12)(cid:7)(cid:11)(cid:23)(cid:27)(cid:3)(cid:29)(cid:21)(cid:16)(cid:7)(cid:8)(cid:10)(cid:24)(cid:11)(cid:12)(cid:7)(cid:11)(cid:23)(cid:8)(cid:2)(cid:3)(cid:27)(cid:3) (cid:24)(cid:27)(cid:3) (cid:27)(cid:3)(cid:3) (cid:24)(cid:27) (cid:29)(cid:3)(cid:11)(cid:3)(cid:27)(cid:7)(cid:16)(cid:21)(cid:12)(cid:3)2
(cid:18)(cid:24)$(cid:3)(cid:27)(cid:23)(cid:3)(cid:12)(cid:10)(cid:29)(cid:11)10(cid:10)(cid:17)(cid:15)(cid:10)(cid:16)(cid:5)(cid:10)(cid:3)
(cid:18)(cid:24)"(cid:6)(cid:3)(cid:23)(cid:10)(cid:8)(cid:10)(cid:11)(cid:29) (cid:7)(cid:11)(cid:23)(cid:29)(cid:27)(cid:7)"(cid:2)(cid:10)(cid:25)(cid:12) "(cid:27)(cid:24)(cid:25)(cid:3)(cid:12)(cid:12)(cid:10)(cid:11)(cid:29)1 %2#2.(cid:7)(cid:27)(cid:27)(cid:10)(cid:24)(cid:8)(cid:8)
(cid:20)(cid:27)(cid:10)(cid:11)(cid:8)(cid:3)(cid:23) (cid:10)(cid:11) ((cid:3)(cid:27)(cid:17)(cid:7)(cid:11)(cid:6)(cid:24)(cid:11)(cid:7)(cid:25)(cid:10)(cid:23)5 (cid:27)(cid:3)(cid:3)"(cid:7)"(cid:3)(cid:27)
For all those who have been unjustly forgotten after a century
Preface
The year 2005 will see many appreciations of Einstein’s legacy, but is is sheer
happenstancethatthisbookcamealongnow.ItwasinspiredbytheWashington
status of Einstein, which stresses his connections to the cosmos. That line of
thought led to this volume of explanation, which I hope will share with a wider
audience the deep impact of relativity on astronomy. Over and over, we have
found things happening in the Universe which requiredthe insights of relativity
to explain. Mnahy of these deserve to be lifted from the research literature and
graduate lectures to a wider public.
Manypeoplehavegenerouslyhelpedmewithimages,data,andpersonalrec-
ollections. I would like to acknowledge with thanks the narratives provided by
Ray Weymann, Bob Carswell,Pamela Walsh, Barbara Schaefer, Jackie Hewett,
Alan Stockton, Bob Goodrich, Derek Wills, and Roger Lynds on gravitational
lensing, and Don Schneider, Myron Smith, Jack Sulentic for recollections of Pe-
ter Young and Richard Wilcox. Jay Holberg allowed me to see his unpublished
manusctript on white dwarfs, and his detective work on how Adams got the
wrong answer by doing all the right things. Don Osterbrock, Richard Dreiser,
and Kyle Cudworth helped me try to straighten out early responses to Ein-
stein’s preduction of gravitational lensing. Jerry Fishman, Bruce Margon, Phil
Hardee,andFelixMirabelprovideduseful(andsometimesquotable)comments.
Rem Stone and Tony Misch at Lick Observatory kindly checked details of the
plate archives to work out who observed what a century ago. Howard Bond,
Mel Ulmer, Riccardo Giacconi, Laurent Bouchet and William Griffith provided
pictures. Charles Alcock and Pavlos Protopapas provided the pointers I needed
to present some of the MACHO results, and Jessica Moy of ther NOAO library
trackeddowninformationfromtheirplatelogs.IcausedAnnWehrle andGlenn
PinermoregriefthanI intendedinproducinga pleasingrenditionofsuperlumi-
nal motion in a radio source. Steve Mencinski provided helpful comments from
reading an early draft. I also acknowledge the tremendous service provided by
the agancies which aintain public data archives which are indispensible to so
many of us – particularly NASA, the European Space Agency, and the Center
for Astrophysics.Evenif we’re notgiants,we canreachveryhighif we allshare
our smaller steps.
I am grateful to Terri for proofreading and so much more.
Tuscaloosa, Alabama, William C. Keel
May 2005
Contents
1 The sky at Einstein’s feet.................................... 1
2 Bookkeeping at the speed of light............................ 11
2.1 Looking out is looking back................................. 11
2.2 Looking sideways to catch the light .......................... 13
2.3 Echoes in Einstein’s Universe ............................... 14
2.4 The message of light ....................................... 21
2.5 Echoes in quasars ......................................... 26
2.6 What we see and what we get............................... 31
2.7 Faster than light? ......................................... 37
2.8 Gamma-ray beams – small and large......................... 42
2.9 Microquasars have minijets ................................. 52
2.10 The Crab does the wave.................................... 64
2.11 Does the Universe lie at the starbow’s end? ................... 67
3 Relativistic Matter .......................................... 71
3.1 White dwarfs ............................................. 72
3.2 Neutron stars ............................................. 78
3.3 Atom smashers and radio telescopes ......................... 85
3.4 Cosmic rays – particles with punch .......................... 90
3.5 Synchrotron radiation from the galaxies ...................... 94
4 From shifting stars to multiple quasars ...................... 97
4.1 “Lights all askew in the heavens”............................ 98
4.2 The unlikely cast of lensing theorists......................... 102
4.3 Lensing revealed – the double quasar......................... 107
5 Through the gravitational telescope ......................... 121
5.1 Quasars double, triple, quadruple, and sextuple ............... 121
5.2 Through the lens of serendipity ............................. 125
5.3 Lenses, time, and distance .................................. 131
5.4 Dots, arcs, and rings....................................... 133
5.5 Galaxies like grains of... putty............................... 137
5.6 Realizing Zwicky’s dream................................... 141
5.7 Gravitational microlensing – back to stars .................... 148
X Contents
6 The stars themselves ........................................ 165
6.1 Nuclear alchemy – written in the stars ....................... 173
7 Extreme spacetime bending: black holes ..................... 179
7.1 The river of spacetime ..................................... 179
7.2 Black holes in the mind’s eye ............................... 180
7.3 Black-hole hunting I: one star at a time ...................... 184
7.4 Black-hole hunting II: the hidden center of the Milky Way ...... 189
7.5 Black-hole hunting III: the black hearts of galaxies............. 196
8 The shape of Einstein’s Universe ............................ 205
8.1 Edwin Hubble and the galaxies.............................. 209
8.2 Climbing the distance ladder................................ 216
8.3 Old uncertainties and new facts ............................. 221
8.4 Deep background.......................................... 227
8.5 The deceleration is negative................................. 231
9 The view from Einstein’s shoulders .......................... 237
Index............................................................ 243
List of Figures
1.1 The tablets of Einstein’s laws ................................ 2
1.2 Einstein’s image............................................ 4
1.3 Einstein as folk-art icon ..................................... 5
2.1 The geometry of a light echo................................. 16
2.2 Light echoes from Supernova 1987A .......................... 18
2.3 Light echos from the outburst of V838 Mon.................... 19
2.4 Hubble’s Variable Nebula, NGC 2261 ......................... 21
2.5 The spectrum of atomic hydrogen ............................ 25
2.6 Astronomical emission and absorption spectra ................. 27
2.7 An averagequasar spectrum ................................. 28
2.8 The International Ultraviolet Explorer (IUE) .................. 29
2.9 Ultraviolet variations in the Seyfert galaxy NGC 5548........... 32
2.10 The Penrose–Terrellrotation................................. 34
2.11 The jet of the radio galaxy M87.............................. 36
2.12 Swedish postal commemoration of Nobel Prizes in radio astronomy 39
2.13 Superluminal motion in the quasar 3C 279..................... 41
2.14 The supernova remnant N49 in the Large Magellanic Cloud...... 44
2.15 The Compton Gamma-Ray Observatory....................... 46
2.16 Sky distribution of gamma-ray bursts detected by the Compton
Gamma-Ray Observatory.................................... 47
2.17 The blazar Markarian 421 across the electromagnetic spectrum... 51
2.18 A Cerenkov gamma-ray detcetion system...................... 52
2.19 SS 433 .................................................... 55
2.20 The 3-meter Shane telescope of Lick Observatory............... 56
2.21 Light pollution at Lick Observatory........................... 56
2.22 Changing Doppler shifts in the spectrum of SS 433 ............. 58
2.23 The supernova remnant W50 at radio wavelengths.............. 60
2.24 The X-ray jets of SS 433 .................................... 61
2.25 The Granat high-energy observatory.......................... 63
2.26 Expansing rings in the Crab Nebula .......................... 66
2.27 Simulations of the starbow .................................. 68
3.1 F.A.P. Barnard ............................................ 74
3.2 Planned and final homes of the Clark refractor which revealed
Sirius B ................................................... 74
XII List of Figures
3.3 Sirius B as seen by Hubble................................... 78
3.4 The gravitationalredshift of Sirius B ......................... 79
3.5 Optical flashes of the Crab Pulsar ............................ 85
3.6 An isolated neutron star .................................... 86
3.7 Synchrotronradiation from the Milky Way .................... 87
3.8 The powerful double radio source Cygnus A ................... 88
3.9 The production of synchrotron radiation ...................... 89
3.10 Cosmic-ray effects on raw Hubble images ...................... 95
4.1 A “wishing well” designed to simulate motion in a gravitational
field ...................................................... 98
4.2 Gravitationaldeflection of starlight during a solar eclipse........ 99
4.3 Stars behind the sun at the 1919 total eclipse .................. 101
4.4 Einstein at Yerkes Observatory, 1921.......................... 106
4.5 Jodrell Bank and Green Bank radio telescopes ................. 108
4.6 Confusion in the field of the double quasar .................... 109
4.7 The 2.1-meter telescope of Kitt Peak National Observatory ...... 110
4.8 Improving views of the double quasar ......................... 114
4.9 Hubble image of the double quasar 0957+561 .................. 123
4.10 The Very Large Array ...................................... 124
4.11 Spectra of the two components of the double quasar ............ 125
5.1 Gravitationally lensed quasar from the Hubble snapshot survey... 133
5.2 The complex gravitationallens system B1359+154.............. 134
5.3 The Infrared Astronomical satellite (IRAS) .................... 135
5.4 The 4.2-meter William Herschel Telescope on the island of La
Palma .................................................... 136
5.5 The high-redshift, lensed infrared galaxy IRAS F-10214+4724.... 138
5.6 Hubble image of the Einstein Cross 2237+030 .................. 139
5.7 Spectra of the components of the Einstein Cross................ 140
5.8 Simulated gravitationallensing: lens location................... 143
5.9 Simulated gravitationallensing: lens mass ..................... 144
5.10 Roger Lynds at the Kitt Peak 4-meter telescope................ 147
5.11 Two 3.6-meter telescopes in different hemispheres .............. 148
5.12 The multiply-lensed galaxy behind the cluster Cl 0024+1654..... 150
5.13 The rich system of lensed arcs produced by the galaxy cluster
Abell 1689................................................. 151
5.14 Lensed arcs produced by the galaxy cluster Abell 2218 .......... 152
5.15 The lensed high-redshift galaxy MS1512-cB58.................. 153
5.16 Keck spectrum of MS1512-cB58 .............................. 154
5.17 Rotation curve of the galaxy NGC 5746 ....................... 159
5.18 Quasar-galaxypairs ........................................ 162
5.19 Crossley photographs of four quasar-galaxypairs ............... 164
5.20 Three microlensing events from the MACHO project............ 165
5.21 Hubble view of the superimposed galaxy pair NGC 3314......... 169
5.22 Candidate microlensing event in NGC 3314.................... 170