Czy astronomowie czekają, aby zobaczyć coś na zdjęciu z soczewki grawitacyjnej, które już widzieli na sąsiednim obrazie?

@RobJeffries odpowiedź na pytanie Czy soczewkowanie grawitacyjne dostarcza informacji o ewolucji czasu? Zwraca uwagę, że czas przybycia światła może znacznie różnić się od danego źródła widzianego na różnych obrazach z soczewki grawitacyjnej.

Powiązany dokument pokazuje wartości „ ” rzędu 30 dni, ale trudno mi zrozumieć, co jest faktycznie obserwowalnym.$\Delta t$

Pytam tutaj (najlepiej), czy istnieje dobrze zdefiniowane zdarzenie, które osoba świecka mogłaby zrozumieć, coś mrugającego, znikającego lub rozjaśniającego się zasadniczo, co już było widoczne na jednym zdjęciu wytworzonym przez soczewkę grawitacyjną, która jeszcze nie była widziane na jednym z pozostałych obrazów i oczekuje się, że będzie widoczne w (przypuszczalnie bliskiej) przyszłości.

Jeśli coś takiego nie istnieje, substytutem może być przypadek, w którym to się wydarzyło, a druga obserwacja tego samego zdarzenia była przewidywana, oczekiwana i obserwowana na czas.

Nie mam pojęcia, czy tak się dzieje przez cały czas, czy jeszcze się nigdy nie zdarzyło.

To, co robisz, to korelacja krzyżowa zestawów danych obserwacyjnych dla wielu źródeł i poszukiwanie „opóźnienia”, które maksymalizuje funkcję korelacji krzyżowej. Ogólnie rzecz biorąc, „zdarzeniami” nie są tak naprawdę indywidualne rozbłyski ani spadki, ale suma wszystkich widocznych zmiennych czasowych.

Ta zmienność zwykle wynika z centralnych części „silnika centralnego” kwazara lub aktywnego jądra galaktycznego. Dla supermasywnej czarnej dziury w środku kwazara najbardziej wewnętrzna stabilna okrągła orbita ma 3 razy promień Schwarzschilda ( ). Zasadniczo określa to wewnętrzną krawędź dowolnego dysku akrecyjnego i jeśli podzielimy to przez , otrzymamy skalę czasu dla najszybszych zmian wydajności świetlnej. Jest to więc prawie taka sama formuła, jak w połączonym pytaniu $= 6GM_{\rm BH}/c^2$$c$

$$\tau \sim 3\times 10^{-5} \left(\frac{M_{\rm BH}}{M_{\odot}}\right)\ {\rm sec}\, ,$$ z wyjątkiem tego, że supermasywne czarne dziury są znacznie mniej masywne niż całe galaktyki soczewkowe pierwszego planu (zwykle). Ta skala czasowa zmian jest znacznie krótsza niż potencjalny czas opóźnienia wynikający z soczewkowania grawitacyjnego. Ta różnica w skalach czasowych oznacza, że ​​istnieje wiele „struktur” w krzywych światła, które można zablokować przez korelację krzyżową.

Istnieje jednak znaczący przykład supernowej typu Ia widzianej na wielokrotnie powiększonym obrazie ( Goobar i in. (2017) , ale przewidywane opóźnienie krzywych światła wynosi godzin, a krzywe światła nie są wystarczająco dobre, aby zmierzyć to Technika ta jest aktywnym obszarem badań i znaczną częścią nauki, którą opracował Wielki Synoptic Survey Telescope ( Huber i in. 2019 ).$<35$

Wreszcie rzecz, której tak naprawdę szukasz , wydarzyła się w kategoriach SN „Refsdal” . Była to supernowa typu II, „wijąca się” w wielokrotnie obrazowanej galaktyce widzianej przez gromadę galaktyk. Na podstawie modelu potencjału grawitacyjnego gromady dokonano prognozy, że kolejny obraz powinien pojawić się w ciągu roku lub dwóch. Ten dalszy obraz został następnie wykryty przez Kelly i in. (2016) w artykule zatytułowanym „Deja vu all again”.

---

Od Kelly i in. (2016) („Deja vu all again”). Zobacz „SX” w trzecim panelu:

Ryc. 1. Załadowane ekspozycje WFC3-IR F125W i F160W dla pola gromady galaktyk MACS J1149.5 + 2223 wykonane za pomocą HST. Górny panel pokazuje obrazy uzyskane w 2011 roku, zanim SN pojawił się w S1 – S4 lub SX. Środkowy panel wyświetla zdjęcia wykonane 20 kwietnia 2015 r., Kiedy cztery obrazy tworzące krzyż Einsteina są bliskie maksymalnej jasności, ale w pozycji SX nie widać żadnego strumienia. Dolny panel pokazuje zdjęcia wykonane 11 grudnia 2015 r., Które pokazują nowy obraz SX SN Refsdal. Obrazy S1 – S3 w konfiguracji krzyża Einsteina pozostają widoczne na obrazie z 11 grudnia 2015 r. (Patrz Kelly i wsp. 2015a oraz Rodney i wsp. 2015b w celu analizy krzywej światła SN).

Kelly, PL, Brammer, G., Selsing, J., i in. 2015a , ApJ , przesłane (arXiv: 1512.09093 )

Rodney, SA, Strolger, L.-G., Kelly, PL, i in. 2015b , ApJ , w druku (arXiv: 1512.05734 )