Fråga:
Vad är gravitationell lins?
damned truths
2013-09-25 05:26:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Vad är effekten som kallas gravitationslinser? Hur fungerar det? Vilka objekt skulle kunna orsaka denna effekt?

Relaterat: http://physics.stackexchange.com/questions/92050/do-gravitational-lenses-have-a-focus-point
Fyra svar:
#1
+15
Undo
2013-09-25 05:37:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Gravitationslinser är den effekt som stora mängder gravitation har på ljusets väg. Här är ett exempel på effekten:

enter image description here

Animationen visar ett svart hål som passerar framför en galax (simulerad). I teorin skulle alla objekt med en ytmassa densitet som är större än kritisk ytmassa densitet kunna producera liknande effekter.

rymdtidens tyg. När ett väldigt massivt föremål är i tyget böjer det tyget - eftersom ljuset följer en rak linje på tyget så är linjen också böjd. Detta innebär att ljuset går i en inte rak linje och därmed en linseffekt.

#2
+13
astromax
2013-09-26 19:18:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Gravitationslinser är böjning av ljus av massiva föremål mellan observatören (oss) och en bakgrundskälla för ljus. Det är en direkt förutsägelse av Einsteins teori om allmän relativitet, och testades och bekräftades av Sir A Further Eddington under den berömda solutrymmet den 29 maj 1919, där den uppenbara positionen för en stjärna mycket nära solen observerades på en annan plats - den exakta positionen förutspåddes framgångsrikt av GR.

enter image description here

Det finns många situationer som kan ge upphov till gravitationslinser. Dessa regimer är:

Strong Lensing

Strong lensing är den mest visuellt fantastiska formen av gravitationslinser, och som namnet antyder kräver ett extremt massivt objekt och en hel del inriktning mellan linsen och källan. Galaxkluster är den vanligaste orsaken till stark gravitationellinsning. Delbågar, fulla bågar ( Einstein ringar) och flera bilder är alla starka gravitationslinsfunktioner man kan observera. Några av de mest studerade objekten som ger starka gravitationslinsfunktioner är Abell-kluster, varav den mest kända är Abell 1689 (bilden nedan).

Abell 1689

Starka linsfunktioner som bågar och ringar beror vanligtvis på förlängda objekt (som bakgrundsgalaxer som inte ingår i själva klustret), och multipelbild (mestadels fyrbildssystem) är vanligtvis objekt som bakgrundskvasarer.

Svag linsning

Svag gravitationslinser förekommer mycket oftare än stark linser. Linser kan vara kluster (i deras yttre regioner), enskilda galaxer eller till och med storskalig struktur i universum. Svag linsering är inte en märkbar effekt av ögat, utan det måste göras statistiskt. Ellipticiteter i ett fält i bakgrundsgalaxer observeras på ett rutnät och är statistiskt medelvärde för att skapa den svaga linssignalen. Formförvrängningar av dessa bakgrundsgalaxer på grund av linser är på procentskalan. Ett viktigt antagande görs dock, och det är att galaxernas isofoter (linjer med konstant ljus) är elliptiska och deras riktningar är helt slumpmässiga. Med detta beror alla producerade nät tangentiella klippningar på gravitationslinser. I bilden nedan (från övre vänstra till nedre högra) visar den övre vänstra ramen ett linsfritt fält av cirkulära galaxer, och till dess omedelbara högra visar effekten av linser. Bilden längst ner till höger har lagt till formbrus (ett "realistiskt" fält med bakgrundsgalaxer), och till höger är hur fältet skulle linsa.

WL Field.

Slutligen kan formförvrängningseffekter av högre ordning, särskilt Flexion, producera de utökade galaxkällorna för att inte bara skjuva utan också att böja . Det här är för närvarande en tuff sak att mäta.

Microlensing

Mikrolinsering är ett system för linser som är vanligast på skalan av Vintergatan. Detta kan inträffa när bakgrundsstjärnor passerar bakom förgrundsstjärnor. Mikrolinsering är faktiskt tillräckligt stark för att producera flera bilder av bakgrundsstjärnan, men eftersom bildseparationerna är så små (mikrobågsekundskala - därav namnet), vad vi observerar (eftersom en vinkelupplösning på en mikrobågsekund är svår att uppnå ) är en förändring i flödet när objektet rör sig in och ut ur linje med det mellanliggande massiva föremålet. Intressant nog har mikrolinsning faktiskt visat sig vara användbar för att upptäcka planeter runt stjärnlinssystem.

Microlensing Planet

#3
+11
user8
2013-09-25 05:34:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Enligt denna NASA-handledning är gravitationslinser när ljuset som avges från ett avlägset föremål kommer att böjas av gravitationsfältet för ett stort objekt, till exempel en galax, som ligger mellan oss och det avlägsna objektet.

Ett diagram som sammanfattar denna effekt finns nedan:

gravity lensing

Källa: "Upptäckt av en ovanlig gravitationellins" (Courbin et al.)

#4
+6
Jeremy
2013-09-25 05:37:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

En stjärna passerar framför en annan ur vårt perspektiv. Istället för att bara blockera ljuset från den avlägsna stjärnan, är ljuset från den avlägsna stjärnan som tidigare riktades till ena sidan, den andra sidan, ovanför, under, - faktiskt runt den andra stjärnan - nu böjd av gravitationens inflytande från den närliggande stjärnan på fotonerna. Som ett resultat hamnar fler fotoner på vägen än tidigare.

Vilka objekt skulle orsaka denna effekt? Ett massivt föremål som passerar framför en stjärna.



Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...