Với thấu kính hấp dẫn, liệu có thể tính toán một cách toán học hình ảnh chính xác của thiên hà đang bị biến dạng?


10

Có một báo cáo khác về thấu kính hấp dẫn trong tin tức. Wikipedia có một hình ảnh tốt về một ví dụ về thấu kính hấp dẫn được chụp bởi Kính viễn vọng Không gian Hubble. Điều này khiến tôi tự hỏi rằng, vì họ hiểu toán học đằng sau ống kính, nên họ không thể khôi phục lại hình ảnh ban đầu của thiên hà đằng sau thiên hà đang hoạt động như một thấu kính? Đó là, lấy hình ảnh và chạy nó thông qua một chương trình máy tính tái tạo lại hình ảnh bằng cách sử dụng các tham số đã biết của khối lượng và vị trí của thiên hà thấu kính?

Câu trả lời:


6

Đó là lý thuyết có thể. Tuy nhiên, trong thực tế, hình ảnh được thấu kính rất méo phi tuyến tính và do giới hạn về độ phân giải, chúng thường bị giới hạn ở độ dày một vài pixel. Do các phép biến đổi phi tuyến tính, điều này sẽ làm cho hình ảnh gốc được tái tạo trở nên mờ hơn.

Phải nói rằng, tôi không thấy bất kỳ nhu cầu thực sự nào trong việc tái tạo lại hình ảnh gốc. Bạn có thể nhận được hầu hết các tham số (như ước tính sơ bộ về kích thước và loại thiên hà nền) từ hình ảnh bị bóp méo.


"Đó là lý thuyết có thể." - bạn có thể chứng minh nó / đưa ra một tài liệu tham khảo? Hay nói cách khác, được đưa ra một hình ảnh được giải quyết tốt về vật thể có thấu kính hấp dẫn, làm thế nào người ta sẽ tái cấu trúc lại bản gốc?
Alexey Bobrick

Biết khối lượng và vị trí của thiên hà thấu kính, bạn có thể ánh xạ (ít nhất là bằng số, nếu không phân tích) từng điểm trong ảnh bị biến dạng trở lại một điểm trên ảnh nền 'thật' (ví dụ: sử dụng hình thức GR của thấu kính; vi.wikipedia.org/wiki/Gravitational_lensing_formalism ). Về lý thuyết, tôi không hiểu tại sao việc đó sẽ rất khó khăn. Trong thực tế, nó sẽ khó khăn, vâng.
Takku

1) Bạn có thể không biết phân bố khối lượng ống kính (tất cả vẫn có thể thực hiện được chứ?), 2) Ngay cả trên ảnh Hubble nổi tiếng, bạn thấy rằng một đối tượng có thể cho hai hình ảnh.
Alexey Bobrick

Câu hỏi nêu rõ 'sử dụng các tham số đã biết về khối lượng và vị trí của thiên hà thấu kính', vì vậy tôi cho rằng phân phối khối cũng được biết đến. Và một đối tượng cho hai / nhiều hình ảnh là tốt, bởi vì sẽ không có một điểm nào khác trên nguồn sẽ tạo (các) hình ảnh tại cùng một vị trí.
Takku

Đồng ý với 1), nhưng chưa đồng ý với 2). Hãy xem xét một hình nền liên tục như CMB. Làm thế nào mà không phải là một vấn đề?
Alexey Bobrick

4

Phương pháp để làm điều này được gọi là bước đầu thực . Về lý thuyết , vâng, có thể nếu bạn biết chức năng biến dạng chính xác và hình ảnh kết quả chính xác - nhưng thực tế , hình ảnh bạn có không chính xác, do đó, kết quả của quá trình giải mã có thể không hữu ích lắm.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.