Os astrônomos estão esperando para ver algo em uma imagem de uma lente gravitacional que eles já viram em uma imagem adjacente?

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@RobJeffries resposta à pergunta Será lentes gravitacionais fornecer informações evolução temporal? salienta que pode haver uma diferença substancial nos tempos de chegada da luz de uma determinada fonte vista em diferentes imagens de uma lente gravitacional.

O artigo vinculado mostra valores " " da ordem de 30 dias, mas é difícil para mim entender o que é realmente observável.Δt

O que estou pedindo aqui é (idealmente) se existe um evento bem definido que uma pessoa leiga possa entender, algo piscando ou desaparecendo ou iluminando substancialmente que já foi visto em uma imagem produzida por uma lente gravitacional que ainda não foi realizada. visto em uma das outras imagens e espera-se que seja visto no futuro (presumivelmente próximo).

Se algo assim não existir, um substituto pode ser um caso em que isso aconteceu, e a segunda aparição do mesmo evento foi prevista, aguardada e observada a tempo.

Eu não tenho idéia se isso acontece o tempo todo, ou nunca aconteceu ainda.

uhoh
fonte
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FWIW, esse tipo de coisa é um pouco mais fácil em radioastronomia. Eu estava procurando por um bom artigo relevante, mas sem sucesso, mas eu só estava procurando por coisas em páginas HTML, não em links PDF. Eu li sobre isso anos atrás, com o astrônomo comparando fitas de dados de rádio, com um atraso de vários meses, mas não me lembro onde o li.
PM 2Ring
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Penso que o observável aqui é que você correlaciona observações de séries temporais, geralmente em comprimentos de onda de rádio, para determinar o atraso. Os "eventos" são apenas a variabilidade geral do quasar de segundo plano / AGN. Acho que há um exemplo em que uma supernova do tipo Ia foi vista em> 1 imagem em momentos diferentes.
Rob Jeffries
@ PM2Ring re o erro de digitação, da próxima vez, sinta-se livre para fazer uma edição. É bastante comum nas cenas mais civis da SE as pessoas editarem as postagens umas das outras, eu acho. Quanto à rádio, eu não estou tão interessado em correlações tempo como eu sou " ... um evento bem definido que um leigo pode entender, algo piscando ou desaparecendo ou iluminando substancialmente ... "
uhoh
@RobJeffries diz respeito a "evento". Portanto, uma supernova se encaixaria exatamente na conta!
uhoh
11
As observações ópticas podem ser mais fáceis para um leigo se relacionar, mas o rádio oferece uma impressão digital / código de barras muito mais útil. Lembre-se de que os diferentes caminhos significam que os sinais experimentam diferentes filtros e distorções, e a fonte não é um ponto; portanto, as imagens não são exatamente da mesma coisa; portanto, pode ser bem difícil verificar se elas realmente vêm da mesma fonte.
PM 2Ring

Respostas:

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O que você faz é correlacionar os conjuntos de dados observacionais para as várias fontes e procurar o "atraso" que maximiza a função de correlação cruzada. De um modo geral, os "eventos" não são realmente explosões ou quedas individuais, mas o somatório de toda a variabilidade de tempo que é vista.

A variabilidade em questão geralmente surge das porções centrais do "motor central" de um quasar ou núcleo galáctico ativo. Para um buraco negro supermassivo no centro de um quasar, a órbita circular estável mais interna é 3 vezes o raio de Schwarzschild ( ). Isso basicamente define a borda interna de qualquer disco de acreção e, se a dividirmos por , obteremos uma escala de tempo para as variações mais rápidas na saída de luminosidade. Portanto, essa é quase a mesma fórmula apresentada na pergunta vinculada =6GMBH/c2c

τ3×105(MBHM) sec,
exceto que os buracos negros supermassivos são muito menos massivos do que galáxias inteiras em primeiro plano (geralmente). Essa escala de tempo da variação é muito menor que o tempo de atraso em potencial devido às lentes gravitacionais. É essa diferença nas escalas de tempo que significa que há muita "estrutura" nas curvas de luz que pode ser bloqueada pela correlação cruzada.

Existe um exemplo notável, no entanto, de uma supernova do tipo Ia sendo vista em uma imagem de lente múltipla ( Goobar et al. (2017) , mas o atraso previsto nas curvas de luz foi horas e as curvas de luz não são boas o suficiente para medir isso Essa técnica é uma área ativa de pesquisa e uma parte importante da ciência que é esperada para ser alcançada pelo Large Synoptic Survey Telescope ( Huber et al. 2019 ).<35

Finalmente, a coisa que você está procurando realmente tem acontecido em termos de SN "Refsdal" . Esta foi uma supernova do tipo II vista "explodir" em uma galáxia de múltiplas imagens, vista através / ao redor de um aglomerado de galáxias. Foi feita uma previsão, com base em um modelo para o potencial gravitacional do cluster, de que outra imagem deveria aparecer dentro de um ano ou dois. Essa imagem adicional foi então detectada por Kelly et al. (2016) em um artigo intitulado "Deja vu denovo".


De Kelly et al. (2016) ("Deja vu tudo de novo"). Veja "SX" no terceiro painel:

Campo de aglomerado de galáxias MACS J1149.5 + 2223 tirado com HST

Figura 1. Exposição carregada de WFC3-IR F125W e F160W do campo de aglomerados de galáxias MACS J1149.5 + 2223 tiradas com HST. O painel superior mostra imagens adquiridas em 2011 antes do SN aparecer em S1 – S4 ou SX. O painel do meio exibe imagens tiradas em 20 de abril de 2015, quando as quatro imagens que formam a cruz de Einstein estão próximas do brilho máximo, mas nenhum fluxo é evidente na posição do SX. O painel inferior mostra imagens tiradas em 11 de dezembro de 2015 que revelam a nova imagem SX do SN Refsdal. As imagens S1 – S3 na configuração cruzada de Einstein permanecem visíveis na imagem carregada de 11 de dezembro de 2015 (ver Kelly et al. 2015a e Rodney et al. 2015b para análise da curva de luz SN).

Kelly, PL, Brammer, G., Selsing, J., et ai. 2015a , ApJ, submetido (arXiv: 1512.09093 )

Rodney, SA, Strolger, L.-G., Kelly, PL, et al. 2015b , ApJ, no prelo (arXiv: 1512.05734 )

Rob Jeffries
fonte
Adicionei a Figura 1 de "Deja vu novamente". Espero que você não se importe, é tão legal!
uhoh
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Nomeado após o pioneiro das lentes gravitacionais Sjur Refsdal .
PM 2Ring