조립식 렌즈

내장된 렌즈는 물질의 주변 분포에서 상대적인 보이드로 둘러싸인 질량의 농도로 구성된 중력 렌즈입니다. 질량과 주변 보이드의 존재는 주변을 통과하는 빛의 경로에 영향을 미칩니다.이것은 주변 보이드가 없는 단순하고 친숙한 중력 렌즈 효과와는 대조적입니다.^[1] 질량 밀도가 증가하거나 감소하는 어떤 형태와 배열도 중력 렌즈를 발생시키지만, 이상적인 내장 렌즈는 구면이고 주변의 우주 영역과 일치하는 내부 질량 밀도를 가질 것입니다.내장된 렌즈의 중력 영향은 단순한 중력 렌즈의 그것과 다릅니다: 빛은 다른 각도로 휘어질 것이고 우주론적으로 중요한 규모의 내장된 렌즈는 우주의 공간적 진화 (팽창)에 영향을 미칠 것입니다.

균질한 밀도의 영역에서 구면 내장 렌즈는 구면 국소 질량의 대칭 농도를 중심에 있는 더 작은 구(또는 점)에 대응합니다.우주 렌즈의 경우, 우주가 소멸하지 않는 우주 상수 δ를 가지고 있다면, δ는 보이드의 안과 밖이 같아야 한다.보이드 내의 기하학을 설명하는 지표는 0이 아닌 우주 상수가 존재하는지 여부에 따라 슈바르츠실트 또는 코틀러가^[2] 될 수 있습니다.

렌즈를 내장함으로써 중력 전위의 범위를 효과적으로 감소시켜 렌즈 질량 응축에 의해 발생하는 렌즈 전위를 부분적으로 차폐할 수 있다.예를 들어, 코틀러/슈바르츠실트 보이드의 경계를 스치는 광선은 렌즈 질량 응축에 의해 휘어지지 않고(즉, 내장된 렌즈의 중력 전위를 느끼지 않음) 평평한 배경 우주에서 직선 경로를 따라 이동합니다.

특성.

아인슈타인 장 방정식의 해석적 해법이 되기 위해서는 내장된 렌즈가 다음 조건을 충족해야 합니다.

1. 내장된 렌즈의 질량(점 질량 또는 분포)은 제거된 구에서 나온 것과 같아야 한다.
2. 보이드 내 질량 분포는 구형 대칭이어야 합니다.
3. 우주론적 상수는 내장된 렌즈의 안쪽과 바깥쪽이 같아야 합니다.

역사

위에서 설명한 질량 응축이 포함된 구형 공극으로 나타나는 불균일성(은하, 은하단, 큰 공극 등)을 가진 우주는 스위스 치즈 우주라고 불립니다.스위스 치즈 유니버스의 개념은 ^[3]1945년 아인슈타인과 스트라우스에 의해 처음 발명되었다.스위스 치즈 모델은 우주의 불균형을 모형화하기 위해 널리 사용되어 왔다.예를 들어, 우주 마이크로파 배경 복사(CMB) 온도의 관측된 이방성에 대한 대규모 불균일성(초클러스터 등)의 영향은 1968년^[4] 스위스 치즈 모델(이른바 Rees-Sciama 효과)을 사용하여 Rees와 Sciama에 의해 조사되었다.스위스 ^[5]치즈 세계에서의 거리 적색 편이 관계는 1969년 ^[6]로널드 칸토스키와 1970년대 다이어&로더에 의해 조사되었다.우주 상수가 0이 아닌 플랫 무압 프리드먼-레마-트레-로버트슨-워커(FLRW) 배경 우주에서의 단일 내장점 질량 렌즈 이론은 로널드 칸토스키, 빈 첸, 신유 대에 의해 시리즈 ^{[7][8][9][10]}논문에서 구축되었습니다.

조립식 렌즈와고전 중력 렌즈

내장된 렌즈와 전통적인 렌즈의 주요 차이점은 표준 렌즈의 질량이 우주 밀도의 평균에 기여하는 반면 내장된 렌즈의 질량은 그렇지 않다는 것입니다.이것에 의해, 내장 렌즈의 중력 전위는 유한한 범위를 가지므로, 보이드 이외의 렌즈 효과는 없다.이것은 렌즈의 중력 전위가 무한대를 갖는 표준 렌즈와는 다릅니다.

매립의 결과, 매립 렌즈의 복수 화상간의 굽힘 각도, 렌즈 방정식, 화상 증폭, 화상 전단, 시간 지연이 모두 표준 선형 렌즈와 다르다.예를 들면, 화상 쌍간의 시간 지연의 전위 부분이나 삽입 렌즈의 약한 렌즈 전단 등은, 표준 중력 렌즈 이론과 몇 ^[7]퍼센트 이상 차이가 날 수 있다.

삽입점 매스 렌즈의 경우 가장 낮은 차수의 렌즈 방정식을^[7] 쓸 수 있습니다.

$\displaystyle \theta _{S}=\theta _{I}-{\frac {\theta _{E}^2}}{\theta _{\theta }I}}\left[{\sqrt {1-(\theta _{I}/\theta _{M})^{2}}\right]^{3}}$

여기서 ${\displaystyle e_{}}$ E$$\ $displaystyle \theta$_ { $E$} is$$$$ M \ $displaystyle$ \$theta$_ { M$$} the $、$ ${\displaystyle m_{}}$ M \ displaystyle \theta _ { M } the lens lens lens lens lens lens lens렌즈의 각도 크기이다.이는 표준 슈바르츠실트 렌즈^[1] 방정식과 비교할 수 있습니다.

$\displaystyle \theta _{S}=\theta _{I}-{\frac {\theta _{E}^2}}{\theta _{\theta }I}}}}}}:$

레퍼런스