使用引力透镜,是否可以数学计算出畸变的星系的正确图像?


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新闻中还有引力透镜的报道。 Wikipedia很好地展示了哈勃太空望远镜拍摄的引力透镜示例。这使我想知道,既然他们了解镜头背后的数学原理,难道他们不应该能够重新构造充当镜头的星系后面的星系原始图像吗?就是说,拍摄图像并通过计算机程序运行它,该计算机程序使用已知的质量参数和透镜星系的位置来重建图像?

Answers:


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从理论上讲这是可能的。然而,实际上,透镜图像是高度非线性失真的,并且由于分辨率的限制,它们通常最多只能被限制为几个像素的厚度。由于非线性变换,这将导致重建的原始图像更加模糊。

话虽如此,我没有看到重建原始图像的任何实际需求。无论如何,您都可以从失真的图像中获得大多数参数(例如对背景星系的大小和类型的粗略估计)。


“从理论上讲,这是可能的。” -您能证明它/提供参考吗?或者换句话说,给定一个引力透镜物体的高分辨率图像,人们将如何重建原始图像?
Alexey Bobrick 2014年

知道了镜头星系的质量和位置后,您就可以将扭曲图像中的每个点映射(通过数字方式,至少,如果不是分析性的话),映射回“真实”背景图像上的点(使用镜头的GR形式主义;例如- zh.wikipedia.org/wiki/Gravitational_lensing_formalism)。从理论上讲,我不明白为什么这样做会非常困难。在实践中,这将是困难的,是的。
2014年

1)您可能不知道镜头的质量分布(是否还有可能吗?),2)即使在著名的哈勃照片上,您也看到一个相同的物体可能会给出两个图像。
2014年

问题是“使用已知的透镜星系质量和位置参数”,因此我认为质量分布也是已知的。一个提供两张/多张图像的对象就可以了,因为源上不会再有另一个点会在同一位置生成图像。
Takku 2014年

同意1),但尚未同意2)。考虑连续的背景图像,例如CMB。那怎么会不成问题呢?
Alexey Bobrick 2014年

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这样做的方法称为反卷积从理论上讲,是的,如果您知道确切的失真函数和确切的结果图像是可能的-但是,实际上,您拥有的图像并不精确,因此反卷积的结果可能不是很有用。

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