Lente gravitacional fuerte
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La lente gravitacional fuerte es un efecto de lente gravitacional que es lo suficientemente fuerte como para producir múltiples imágenes , arcos o incluso anillos de Einstein . Generalmente, el efecto de lente fuerte requiere que la densidad de masa de la lente proyectada sea mayor que la densidad crítica , es decir . Para fuentes de fondo puntuales, habrá varias imágenes; para las emisiones de fondo extendidas, puede haber arcos o anillos. Topológicamente, la producción de imágenes múltiples se rige por el teorema de los números impares . [1]
Lensing Strong fue predicho por Albert Einstein 's teoría general de la relatividad y observacionalmente descubierto por Dennis Walsh , Bob Carswell, y Ray Weymann en 1979. [2] Se determinó que el gemelo Quasar Q0957 + 561A comprende dos imágenes del mismo objeto.
Observaciones
La mayoría de las lentes gravitacionales fuertes se detectan mediante estudios de galaxias a gran escala .
Lente de galaxia
La lente de primer plano es una galaxia . Cuando la fuente de fondo es un quásar o un chorro no resuelto , las imágenes con lentes intensos suelen ser imágenes múltiples en forma de puntos; Cuando la fuente de fondo es una galaxia o una emisión de chorro extendida, las imágenes con lentes intensos pueden ser arcos o anillos. A partir de 2017, se han observado varios cientos de lentes fuertes galaxia-galaxia (gg). [3] Se espera que el próximo Observatorio Vera C. Rubin y los estudios Euclid descubran más de 100.000 objetos de este tipo. [4]
Lente de racimo
La lente de primer plano es un cúmulo de galaxias . En este caso, la lente suele ser lo suficientemente potente como para producir efectos de lente notablemente fuertes (múltiples imágenes, arcos o anillos) y débiles (distorsiones de la elipticidad).
Aplicaciones astrofísicas
Perfiles de masa
Dado que la lente gravitacional es un efecto que solo depende del potencial gravitacional , se puede usar para restringir el modelo de masa de lentes. Con las restricciones de múltiples imágenes o arcos, un modelo de masa propuesto puede optimizarse para ajustarse a los observables. Las estructuras subgalácticas que actualmente interesan a los astrónomos con lentes son la distribución de masa central y los halos de materia oscura . [5]
Retrasos de tiempo
Dado que los rayos de luz atraviesan diferentes caminos para producir múltiples imágenes, se retrasarán por los potenciales locales a lo largo de los caminos de la luz. Las diferencias de retardo de tiempo de diferentes imágenes pueden determinarse mediante el modelo de masa y el modelo cosmológico . Por lo tanto, con los retrasos de tiempo observados y el modelo de masa restringido, se puede inferir la constante cosmológica como la constante de Hubble . [6]
Galería
Sistema de lentes gravitacionales SDSS J0928 + 2031. [7]
SDSS J1138 + 2754 tomada por la cámara WFC3 de Hubble . [8]
Referencias
- ^ Mediavilla, Evencio (2016). Aplicaciones astrofísicas de lentes gravitacionales . Prensa de la Universidad de Cambridge . ISBN 978-1-107-07854-3.
- ^ Bernstein, GM; Tyson, JA; Kochanek, CS (1993). "Un gran arco en el sistema de lentes gravitacionales 0957 + 561". El diario astronómico . 105 : 816. Bibcode : 1993AJ .... 105..816B . doi : 10.1086 / 116474 . ISSN 0004-6256 .
- ^ Wang, Lin; Shu, Yiping; Li, Ran; Zheng, Zheng; Wen, Zhonglue; Liu, Guilin (28 de marzo de 2017). "SDSS J1640 + 1932: un espectacular sistema de lentes de galaxia-cuásar fuerte". Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . Prensa de la Universidad de Oxford (OUP). 468 (3): 3757–3763. arXiv : 1703.07495 . Código Bib : 2017MNRAS.468.3757W . doi : 10.1093 / mnras / stx733 . ISSN 0035-8711 .
- ^ Collett, Thomas E. (2015). "La población de lentes fuertes galaxia-galaxia en próximas encuestas de imágenes ópticas". El diario astrofísico . 811 (1): 20. arXiv : 1507.02657 . Código bibliográfico : 2015ApJ ... 811 ... 20C . doi : 10.1088 / 0004-637X / 811/1/20 . ISSN 1538-4357 .
- ^ Kochanek, CS (2006). "Lente gravitacional fuerte". 33 : 91-268. doi : 10.1007 / 978-3-540-30310-7_2 . Cite journal requiere
|journal=( ayuda ) - ^ Courbin, Frédéric; Minniti, Dante (2002). "Lentes gravitacionales: una herramienta astrofísica". 608 . doi : 10.1007 / 3-540-45857-3 . ISSN 0075-8450 . Cite journal requiere
|journal=( ayuda ) - ^ "Mirando hacia el pasado" . www.spacetelescope.org . Consultado el 21 de enero de 2019 .
- ^ "Gravedad impresionante" . www.spacetelescope.org . Consultado el 10 de septiembre de 2018 .
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