Vlastnosti obrazů v gravitačním čočkování

Abstract

Při gravitačním čočkování dochází k odklonu paprsků ze vzdáleného zdroje světla vlivem gravitace jiného astrofyzikálního objektu ležícího v jeho popředí. V předložené práci jsme po uvedení základních principů gravitačního čočkování zkoumali vlastnosti jím vytvořených obrazů zdroje. Tyto vlastnosti lze zjistit jednak standardně řešením čočkové rovnice, jednak novou metodou odečtením z diagramu konvergence a shearu čočky (Karamazov a Heyrovský 2022). V této práci jsme sestavili diagramy pro různé jednoduché modely gravitačních čoček a ověřili indikované vlastnosti obrazů na konkrétních příkladech. K porovnání jsme použili nejprve sféricky symetrická rozložení hustoty gravitační čočky: hmotný bod, model Navarro-Frenka-Whitea (NFW), radiálně omezený NFW model, Hernquistův model a izotermální modely. Dále jsme prozkoumali vlastnosti obrazů dvou nesymetrických gravitačních čoček: modelu s konstantní konvergencí a shearem a modelu hmotného bodu s vnější konvergencí a shearem.

In gravitational lensing, light rays from a distant light source are deflected due to the gravity of another astrophysical object lying in its foreground. In the presented work, after introducing the basic principles of gravitational lensing, we examined the properties of images of the source created by gravitational lensing. These properties can be determined both by the standard solution of the lens equation and by a new method of extraction from the convergence and shear diagram of the lens (Karamazov and Heyrovský 2022). In this work, we compiled diagrams for various simple models of gravitational lenses and verified the indicated properties of images on specific examples. We compared various spherically symmetric distributions of gravitational lens density: mass point, Navarro-Frenk-White model (NFW), truncated NFW model, Hernquist model, and isothermal models. We also examined the properties of images of two asymmetric gravitational lenses: a model with constant convergence and shear and a model of a mass point with external convergence and shear.