Czy dzięki soczewkowaniu grawitacyjnemu możliwe jest matematyczne obliczenie prawidłowego obrazu zniekształconej galaktyki?

W wiadomościach pojawił się kolejny raport o soczewkowaniu grawitacyjnym . Wikipedia ma dobry obraz przykładu soczewkowania grawitacyjnego wykonanego przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a. To mnie zastanawia, że skoro rozumieją matematykę związaną z soczewkowaniem, czy nie powinni być w stanie odtworzyć oryginalnego obrazu galaktyki za galaktyką, która działa jak soczewka? To znaczy, weź zdjęcie i uruchom je przez program komputerowy, który rekonstruuje obraz przy użyciu znanych parametrów masy i położenia galaktyki soczewkowej?

gravitational-lensing

— Kevin Holmes
źródło

To byłoby teoretycznie możliwe. Jednak w praktyce soczewkowane obrazy są wysoce nieliniowo zniekształcone, a ze względu na ograniczenia rozdzielczości często są ograniczone do grubości co najwyżej kilku pikseli. Z powodu transformacji nieliniowych spowodowałoby to, że zrekonstruowany oryginalny obraz byłby jeszcze bardziej rozmazany.

Powiedziawszy to, nie widzę żadnej rekonstrukcji oryginalnego obrazu. Większość parametrów (takich jak przybliżony rozmiar i rodzaj galaktyki tła) można uzyskać ze zniekształconego obrazu.

— Takku
źródło

„To byłoby teoretycznie możliwe”. - czy możesz to udowodnić / podać referencję? Innymi słowy, biorąc pod uwagę dobrze rozwiązany obraz obiektu poddanego soczewkowaniu grawitacyjnemu, jak można zrekonstruować oryginał?

— Alexey Bobrick,

Znając masę i położenie galaktyki soczewkowej, możesz zmapować (liczbowo, przynajmniej jeśli nie analitycznie) każdy punkt na zniekształconym obrazie z powrotem do punktu na „prawdziwym” obrazie tła (używając formalizmu GR soczewkowania; na przykład - en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_lensing_formalism ). Teoretycznie nie rozumiem, dlaczego byłoby to w ogóle bardzo trudne. W praktyce będzie to trudne, tak.

— Takku,

1) Być może nie znasz rozkładu masy soczewki (czy to wszystko byłoby nadal możliwe?), 2) Nawet na słynnym zdjęciu Hubble'a widzisz, że ten sam obiekt może dawać dwa obrazy.

— Alexey Bobrick

Pytanie brzmi „przy użyciu znanych parametrów masy i położenia galaktyki soczewkowej”, więc założyłbym, że rozkład masy jest również znany. I jeden obiekt dający dwa / wiele obrazów jest w porządku, ponieważ nie będzie innego źródła w źródle, który wygeneruje obraz (y) w tej samej lokalizacji.

— Takku

Zgadzam się z 1), ale jeszcze nie z 2). Rozważ ciągły obraz tła, taki jak CMB. Jak by to nie był problem?

— Alexey Bobrick

Metoda ta nazywa się Dekonwolucją . Teoretycznie tak, jest to możliwe, jeśli znasz dokładną funkcję zniekształcenia i dokładny obraz wyniku - ale w rzeczywistości obraz, który masz, nie jest dokładny, więc wynik dekonwolucji może nie być bardzo przydatny.

— Volker Siegel
źródło