Dengan pelensaan gravitasi, mungkinkah secara matematis menghitung citra galaksi yang benar yang sedang terdistorsi?

Ada laporan lain tentang pelensaan gravitasi dalam berita. Wikipedia memiliki gambar yang bagus dari contoh pelensaan gravitasi yang diambil oleh Hubble Space Telescope. Ini membuat saya bertanya-tanya bahwa, karena mereka memahami matematika di balik lensa, tidakkah mereka dapat menyusun kembali gambar asli galaksi di belakang galaksi yang bertindak sebagai lensa? Yaitu, mengambil gambar dan menjalankannya melalui program komputer yang merekonstruksi gambar menggunakan parameter massa yang diketahui dan posisi galaksi lensa?

gravitational-lensing

— Kevin Holmes
sumber

Itu akan mungkin secara teoritis. Namun, dalam praktiknya, gambar lensa sangat terdistorsi secara non-linier dan karena batas resolusi, gambar tersebut seringkali terbatas pada ketebalan beberapa piksel. Karena transformasi non-linear, ini akan menyebabkan gambar asli yang direkonstruksi menjadi lebih blurrier.

Karena itu, saya tidak melihat adanya kebutuhan nyata untuk merekonstruksi gambar asli. Anda bisa mendapatkan sebagian besar parameter (seperti perkiraan kasar ukuran dan jenis galaksi latar belakang) dari gambar yang terdistorsi.

— Takku
sumber

"Itu mungkin secara teoritis." - dapatkah Anda membuktikannya / memberikan referensi? Atau dengan kata lain, diberikan gambar yang diselesaikan dengan baik dari objek berlensa gravitasi, bagaimana cara merekonstruksi yang asli?

— Alexey Bobrick

Mengetahui massa dan posisi galaksi pelensa, Anda dapat memetakan (secara numerik, setidaknya, jika tidak secara analitik) setiap titik dalam gambar yang terdistorsi kembali ke titik pada gambar latar belakang 'benar' (menggunakan formalisme GR pelensaan; misalnya - en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_lensing_formalism ). Saya tidak mengerti mengapa melakukan itu akan sangat sulit sama sekali, secara teori. Dalam latihan, itu akan sulit, ya.

— Takku

1) Anda mungkin tidak tahu distribusi massa lensa (apakah semuanya masih mungkin?), 2) Bahkan pada foto Hubble yang terkenal, Anda melihat bahwa satu objek yang sama dapat memberikan dua gambar.

— Alexey Bobrick

Pertanyaannya menyatakan 'menggunakan parameter massa yang diketahui dan posisi galaksi lensa', jadi saya akan menganggap distribusi massa juga diketahui. Dan satu objek yang memberikan dua / banyak gambar baik-baik saja, karena tidak akan ada titik lain pada sumber yang akan menghasilkan gambar di lokasi yang sama.

— Takku

Setuju dengan 1), tetapi belum dengan 2). Pertimbangkan gambar latar kontinu seperti CMB. Bagaimana itu tidak menjadi masalah?

— Alexey Bobrick

Metode untuk melakukan ini disebut Dekonvolusi . Secara teori , ya, itu mungkin jika Anda tahu fungsi distorsi yang tepat, dan gambar hasil yang tepat - tetapi, pada kenyataannya , gambar yang Anda miliki tidak tepat, sehingga hasil dekonvolusi mungkin tidak terlalu berguna.

— Volker Siegel
sumber