Скачать презентацию 1 Ход лучей в поле гравитационной линзы Скачать презентацию 1 Ход лучей в поле гравитационной линзы

Т43_Гравлинзы.PPT

  • Количество слайдов: 17

1 1

Ход лучей в поле гравитационной линзы В принципе, гравитаци ная линза действут ка обычная Ход лучей в поле гравитационной линзы В принципе, гравитаци ная линза действут ка обычная линза. В зависимости от того в какой точке окажется наблюдатель, изображ ние источника излучения у него будет разным. 2

Основные формулы линзирования (1) A а а h в - B S– L– объект Основные формулы линзирования (1) A а а h в - B S– L– объект (галактика) линза O - наблюдатель D 1 – расстояние «объектнаблюдатель» D 2 - расстояние «линзанаблюдатель» D 3 - расстояние «линзаобъект» угол отклонения лучей света (от центра объекта) в области лин угол отклонения изображения объекта (центра галактики угол отклонения изображения центра галактики от линии «наблю линза» 3

Основные формулы линзирования (2) Используем приближение малых углов, когда tg (радиан). Тогда из треугольников Основные формулы линзирования (2) Используем приближение малых углов, когда tg (радиан). Тогда из треугольников ABS и AOS имеем: Если ввести так называемый «радиус Эйнштейна» то будем иметь: Это уравнение имеет два корня: Частный случай, когда наблюдатель – линза - объект» расположены на одной линии, имеем: Что будет видеть наблюдатель? (см. следующие слайды) 4

Что видит наблюдатель? (1) Gravitational Lenses Схема Мнимое изображение дальнего объекта Путь луча света Что видит наблюдатель? (1) Gravitational Lenses Схема Мнимое изображение дальнего объекта Путь луча света Линзирующая масса C Дальний объект A B D Мнимое изображение дальнего объекта . На рисунке показано, как лучи света, изменив свое направление, создают два мнимых изображения ( «духи» ). На небе наблюдатель будет видеть следующую картину. Вследствие симметрии иногда будут образовываться и круговые мнимые Земля «дух» C линза A объект B «дух» D 5

Что видит наблюдатель? (2) Реальные изображения Если объект не лежит на одной линии с Что видит наблюдатель? (2) Реальные изображения Если объект не лежит на одной линии с линзой, то наблюдатель будет видеть 2 или 4 мнимых изображения, не обязательно расположенные симметрично. «Духи » Линза Изображение квазара 6

Что видит наблюдатель? (3) Реальные изображения Раздвоенное изображение «духов» Первый объект, классифицированный как гравлинза Что видит наблюдатель? (3) Реальные изображения Раздвоенное изображение «духов» Первый объект, классифицированный как гравлинза (1995 год) в виде дугового «духа» «Духи» в виде креста 7

Относительная интенсивность Как установить, что изображения являются «духами» одного и того же объекта? (nm) Относительная интенсивность Как установить, что изображения являются «духами» одного и того же объекта? (nm) Два верхних спектра являются спектрами двух «духов» . Так как «духи» являются изображениями одного и того же объекта, то их спектры должны быть одинаковыми. 8

Что может быть гравитационной линзой? Возможны три типа гравитационных линз: 1. Звезды, остатки эволюции Что может быть гравитационной линзой? Возможны три типа гравитационных линз: 1. Звезды, остатки эволюции звезд, коричневые карлики, планеты: эти объекты при прохождении между наблюдателем и далекой звездой будут производить усиление света этой далекой звезды. 2. Галактики: массивные галактики могут сфокусировать излучение далекого объекта и создать его изображение. 3. Скопления галактик: они создают изображения удаленных объектов, обычно в виде дуг. 4. Черные дыры. 9

Общие сведения о линзировании 1. При массе линзы в 1012 М отклонение светового луча Общие сведения о линзировании 1. При массе линзы в 1012 М отклонение светового луча достигает величины угла в 1” и больше. 2. Разные лучи света при прохождении около линзы проходят разные пути. Поэтому, если объект переменный по блеску, то будет наблюдаться задержка в изменении блеска разных «духов» (см. следующий слайд). 3. Первая линза было открыта в 1979 году. 4. Сейчас известны около 40 открытых линз. 10

В Из приведенной схемы ясно, что длина луча света с разных 3 стороны линзы В Из приведенной схемы ясно, что длина луча света с разных 3 стороны линзы будет разной: 1 путь 123 > пути 143 Это означает, что, если в 4 объекте 1 произойдет вспыш. А ка, то будет иметь место Задержка изображения в гравитационной линзе задержка по времени Изображение А появления одного изображения ( «духа» ) вспышки по отношению к другому. Яркость источника 2 Изображение В Дни наблюдений Это хорошо видно по приведенным кривым блеска. 11

Скопления галактик как гравитационные линизы (1) 12 Скопления галактик как гравитационные линизы (1) 12

Скопления галактик как гравитационные линзы (2) «Духи» галактики, расположенной за массивным скоплением галактик Линзирующее Скопления галактик как гравитационные линзы (2) «Духи» галактики, расположенной за массивным скоплением галактик Линзирующее скопление галактик Компьютерное моделировани 13 эффекта линзирования

Скопления галактик как гравитационные линзы (3) Линзированные галактики Сверхновая Линзированные квазары 14 Скопления галактик как гравитационные линзы (3) Линзированные галактики Сверхновая Линзированные квазары 14

Галерея гравитационных линз 15 Галерея гравитационных линз 15

Что произойдет, если линза движется? Допустим, что линзируемый объект постоянен по яркости. Линзируемый объект Что произойдет, если линза движется? Допустим, что линзируемый объект постоянен по яркости. Линзируемый объект яркость Линза Земля дни Рисунок слева: в положениях 1, 2, 6 и 7 линза не производит фокусирования, и объект светится обычным постоянным светом. Рисунок справа: в положениях 3, 4 и 5 происходит фокусировка света, и объект становится более ярким (см. рис. справа). 16

Поярчание реального объекта при прохождении линзы Момент линзирования Яркость объекта после прохождения Яркость объекта Поярчание реального объекта при прохождении линзы Момент линзирования Яркость объекта после прохождения Яркость объекта до прохождения 17 Дни