Gravitasyonal Lensing

Genel Bakış

Gravitasyonal lensleme, bir kaynak ve gözlemci arasındaki farklar birden veya bozuk yollar boyunca ışık tutar. Uyum ve kütleye bağlı olarak, etki ayrı görüntüler, arklar, Einstein halkalar, magnification veya birçok arka galaksinin şekillerinde ince tutarlı değişiklikler üretir.

Teknik temeller

İnce-lens Nearimation'da, lens denklemi, projeden elde edilen ölçekli bir boşlukla görüntü açısı ile ilgilidir. Bu haritanın Jacobian yakınlaşmayı belirler, hear ve magnification, determinantın sıfırları kaynak-düzeltilmiş eğrileri tanımlarken, kaynak-gemen meslektaşlarının caustics olduğunu tanımlar. Axisymmetric hizası, kapalı bir kütleyi ölçen bir Einstein yarı üretir. Güçlü sistemler birden çok görüntü ve yay oluşturur; zayıf lensler yüzde düzeyinde tutarlı eliptik değişiklikler üretir; mikrolensing, basit lensler arka plan kaynaklarına göre hareket eden karakteristik bir magnification ışık eğrisi ile çözümlenir.

Nasıl çalışır

Bir lens modeli, projelenen kütleden elde edilen bir defleksiyon alanı aracılığıyla pozisyonları gözlemlemek için kaynak uçaktaki agular pozisyonları. Güçlü lensler kütleyi birçok görüntü ile çözdü, zayıf lens ekstraları galaksi popülasyonlarından gelen istatistiksel hear ve mikrolensing, kompakt nesneler tarafından görüntünün çizgisini geçerken neden zaman değişkenli magnification izler.

Ölçme ve Araştırma Yöntemleri

Güçlü analiz görüntü pozisyonları, yüzey-brightness yapısı ve parametrik veya ücretsiz kitle modelleriyle zaman gecikmeleri ölçmektedir. Weak-lensing anketleri, teleskop noktası hazır işlevi, dektör etkilerini ve seçim önyargısını düzeltmeden sonra galaksi şekillerini tahmin ediyor, sonra kırmızı dağıtımları tomografik hear korelasyonlara birleştirir. Cluster çalışmaları X-ray veya dinamik verilerle lens entegre eder, mikrolensing kampanyaları yüksek kasinda yoğun yıldız alanları izlerken. Sentetik görüntü enjeksiyonu ve kör simülasyonlar kalibre boru hatları. Bayesian inference, şekil gürültüyü, fotometrik-reddeğiştirilebilir belirsizlik ve line-of-görüler yapısına kütle veya kosmolojik posteriorlara yaymaktadır.

Anahtar fikirler

• Lensleme, bu kütlenin ışık yaydığı veya olmayan toplam projeye yanıt verir.
• Görüntü bozulması, intrinsic kaynak şekli ve gözlemsel sistematiklerle dejenere bağlıdır.
• Görüntüler arasında zaman gecikmeleri geometriyi, yerçekimi potansiyelini ve kozmik genişlemeyi birleştirir.

Mevcut araştırma sınırları

Geniş anketler, karanlık enerji modellerini ve yapının büyümesini test etmek için binlerce kare derece üzerinde kütle haritaları inşa ediyor. Zaman-delay kosmografi, Hubble sabitine duyarlı mesafe kombinasyonlarını teşvik etmek için değişken kusarlar veya süpernova kullanır, ayrıntılı lens ortamları ve yıldız kinematikleri gerektiren. Mikrolensing soğuk exoplanets ve kısıtlı karanlık-erkek popülasyonlarını keşfederken, doğal magnification çok uzak galaksilerin spektroskoplarını sağlar. Araştırma, kitlesel model degeneracies, baryonik geri bildirimler ve intrinsic galaksi hizaları hedef almaktadır. Seting ile uyumlu, kozmik mikrodalga arka lens ve spektroskopi degeneracleri kırabilir ve canlı sistematik bir hata ortaya çıkarabilir.

Neden önemli?

Kanatları koyu maddeye uygun olarak, galaksileri ve kümeleri tartlar, eksoplanets ve magnify başka türlü ulaşılamaz uzak kaynakları tespit eder. Cosmographic zaman gecikmeleri ve zayıf anketler kozmik yapının genişleme ve büyümesi konusunda bağımsız kısıtlamalar sağlar.

Limitler ve açık sorular

Mass-form ve kaynak-pozisyon dejenracies farklı kütle modellerinden benzer görüntüler üretebilir. Teleskop noktası-spread işlevleri, galaksi hizaları, fotometrik-reddeğiştirilebilir hatalar ve line-of-görüler yapısı, küçük önyargıları, hassas kosmolojiden önlemek için kalibre edilmelidir.