Avec la lentille gravitationnelle, est-il possible de calculer mathématiquement l'image correcte de la galaxie qui est déformée?

Il y a eu un autre rapport de lentille gravitationnelle dans les nouvelles. Wikipedia a une bonne image d'un exemple de lentille gravitationnelle prise par le télescope spatial Hubble. Cela m'amène à me demander que, puisqu'ils comprennent les mathématiques derrière la lentille, ne devraient-ils pas être en mesure de reconstituer l'image originale de la galaxie derrière la galaxie qui agit comme une lentille? Autrement dit, prendre l'image et l'exécuter à travers un programme informatique qui reconstruit l'image en utilisant des paramètres connus de la masse et de la position de la galaxie lenticulaire?

gravitational-lensing

— Kevin Holmes
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Ce serait théoriquement possible. Cependant, dans la pratique, les images lentilles sont fortement déformées de façon non linéaire et en raison des limites de résolution, elles sont souvent limitées à une épaisseur de quelques pixels au mieux. En raison des transformations non linéaires, cela rendrait l'image originale reconstruite encore plus floue.

Cela dit, je ne vois aucun réel besoin de reconstruire l'image d'origine. Vous pouvez de toute façon obtenir la plupart des paramètres (comme une estimation approximative de la taille et du type de la galaxie d'arrière-plan) à partir de l'image déformée.

— Takku
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"Ce serait théoriquement possible." - pouvez-vous le prouver / donner une référence? Ou en d'autres termes, étant donné une image bien résolue d'un objet à lentilles gravitationnelles, comment procéder pour reconstruire l'original?

— Alexey Bobrick

Connaissant la masse et la position de la galaxie de lentilles, vous pouvez mapper (numériquement, au moins, sinon analytiquement) chaque point de l'image déformée vers un point sur la `` vraie '' image de fond (en utilisant le formalisme GR de la lentille; par exemple - en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_lensing_formalism ). Je ne comprends pas pourquoi faire cela serait très difficile du tout, en théorie. En pratique, ce sera difficile, oui.

— Takku

1) Vous ne connaissez peut-être pas la distribution de masse de l'objectif (serait-ce toujours possible?), 2) Même sur la célèbre photo Hubble, vous voyez qu'un même objet peut donner deux images.

— Alexey Bobrick

La question indique «en utilisant des paramètres connus de masse et de position de la galaxie cristallinienne», donc je suppose que la distribution de masse est également connue. Et un objet donnant deux / plusieurs images est très bien, car il n'y aura pas d'autre point sur la source qui générera les images au même endroit.

— Takku

D'accord avec 1), mais pas encore avec 2). Considérez une image d'arrière-plan continue comme CMB. Comment cela ne serait-il pas un problème?

— Alexey Bobrick

La méthode pour ce faire est appelée déconvolution . En théorie , oui, c'est possible si vous connaissez la fonction de distorsion exacte et une image de résultat exacte - mais, en réalité , l'image que vous avez n'est pas exacte, donc le résultat de la déconvolution peut ne pas être très utile.

— Volker Siegel
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