In welchem ​​Maßstab können Sie mit Gravitationslinsen sehen?

Ich versuche, die Beispiele für Gravitationslinsen zu verstehen (unter Verwendung der allgemeinen Relativitätseigenschaft großer Massen, um Licht wie eine Linse zu beugen).

Die meisten Beispiele, die ich sehe, stammen von einer Galaxie (vermutlich eine große Masse) zwischen uns und einem Stern (oder sind zumindest vage genug, um sie nicht zu spezifizieren.

Mein intuitives Verständnis des Himmels ist jedoch, dass alle Sterne, die wir sehen, relativ nah sind, alle vollständig innerhalb der Milchstraße (und viele der Sterne in unserer Galaxie sorgen für ein allgemeines Leuchten) und dass andere Galaxien weit genug entfernt sind Es ist schwierig, einzelne Sterne abzubilden. Das einzige einzelne Objekt, das groß genug ist, um mit einer Galaxie vergleichbar zu sein, wäre ein Quasar. Ist das richtig?

Was passiert also normalerweise mit Beispielen für Gravitationslinsen? Es fällt mir schwer, den Bildunterschriften zu glauben, die besagen, dass eine Galaxie es ermöglicht, entferntere Sterne zu sehen. Ich würde denken, man könnte dieses Konzept nur auf einen Stern oder eine Galaxie anwenden, um etwas viel weiter entferntes und genauso großes oder viel größeres zu sehen. Könnte man wirklich eine Galaxie als Linse benutzen, um einen Stern zu sehen? Ich würde von uns nicht erwarten, dass ein Stern hinter einer Galaxie steht.

Was ist auch der Maßstab, was auch immer die Objekte selbst sind? Wenn die Linse von einer Galaxie stammt, die von einem Stern gemacht wird, würde ich erwarten, dass das Entfernungsverhältnis von Stern zu Galaxie deutlich unter 1: 1000 liegt (~ Breite der Milchstraße zur Entfernung zu Andromeda). Aber was sind die wahrscheinlichen relativen Entfernungen für Galaxie zu Galaxie oder Galaxienhaufen zu Galaxie oder Quasarlinsen?

Um zu wiederholen, was Pela gesagt hat. Es gibt zwei völlig unterschiedliche Arten von Gravitationslinsen. Man ist einfach auf der Skala des Universums. (Riesige Galaxienhaufen krümmen andere riesige Galaxienhaufen.) Der andere befindet sich einfach in unserer eigenen Galaxie – ein Objekt krümmt ein anderes.

Antworten (1)

Sie haben Recht, dass sich die am Himmel sichtbaren Sterne in der Milchstraße befinden. Nur mit einem großen Teleskop ist es möglich, einzelne Sterne in anderen Galaxien aufzulösen, und zwar nur für die nächsten.

Ich weiß nicht, auf welche Quellen Sie sich beziehen, ich denke, Sie verwechseln vielleicht die verschiedenen Arten von Gravitationslinsen. Ich kann sie nicht besser erklären als die hervorragende Rezension von astromax , aber kurz gesagt, es gibt drei Arten:

  1. Starke Linse , wo sich im Vordergrund Galaxienhaufen befinden (dh eine Gruppe von 100–1000 Galaxien) Hintergrundgalaxien vergrößern und stark verzerren,

  2. Schwache Linse , bei der Haufen oder einzelne Galaxien die Formen vieler Hintergrundgalaxien auf der Prozentskala verzerren, was nur statistisch gesehen werden kann, und

  3. Mikrolinsen , bei der ein einzelnes Objekt innerhalb der Milchstraße zufällig vor einem anderen einzelnen Objekt, ebenfalls innerhalb der Milchstraße, vorbeizieht. Diese Objekte sind normalerweise Sterne oder Planeten und verzerren nicht die Bilder der Hintergrundobjekte, sondern erhöhen lediglich den Fluss für eine Weile. Dieser Effekt wurde genutzt, um Exoplaneten zu finden.

Während Typ 1 und 2 in einem menschlichen Leben mehr oder weniger statisch sind, ist Typ 3 ein Ereignis, das nur einmal für eine bestimmte Gruppe von Sternen (von der Erde aus gesehen) auftritt.

Waage

Starke und schwache Linseneffekte treten auf sehr großen Skalen auf, von einigen hundert Millionen Lichtjahren bis hin zur Größenordnung des beobachtbaren Universums (z . B. Wong et al. 2014 ). Während die Linsen selbst Galaxienhaufen sind, und damit ein paar zu 10 Im Megaparsec- Durchmesser sind die Linsenobjekte typischerweise einzelne Galaxien. Der Gravitationslinseneffekt ist am effizientesten, wenn sich die Linse auf halbem Weg zwischen uns und der Hintergrundquelle befindet.

Die in der Milchstraße auftretende Mikrolinsenbildung hingegen tritt im Bereich von einigen Kiloparsec auf, wobei der Abstand zwischen uns und dem Objektiv wiederum in der gleichen Größenordnung liegt wie der Objektabstand zwischen Objektiv und Hintergrund (siehe z . B. diese Wikipedia-Liste ).

Großartig, danke. Können Sie den erwarteten Maßstab, den relativen Abstand zum Objektiv und zum belichteten Objekt kommentieren? (Ich habe die Frage aktualisiert)
@MitchHarris: Siehe Update.