عدسی های گرانشی

[Sunrise]

سلام به همه دوستان خوب و طرفدار نجوم علمی :have a nice day:
این تاپیک رو به درخواست دوست گرامی lllll l lll lll l l ll (http://forum.avastarco.com/forum/member.php?2797-lllll-l-lll-lll-l-l-ll) ایجاد میکنیم...
http://www.windows2universe.org/the_universe/images/ab2218_sm.jpg


بحث همگرایی گرانشی و عدسی های گرانشی واقعا بحث جذاب و مفیدی است، چون در کشف اجرام فراژرف و محاسبه جرم و خصوصیاتی از جرمی که سبب ایجاد همگرایی شده کمک های زیادی میکنه! از طرف دیگه از مباحث روز در اختر فیزیک محسوب میشه و مثلا همین چند وقت پیش خبری در این رابطه منتشر شد


باشد که مشارکت شما در پیش برد مبحث شیرین و به روز این تاپیک منجر به ارتقاء بیشتر سطح علمی فروم بشه
:thumbsup:

[lllll l lll lll l l ll]

با تشکر از Sunrise گرامی که بالاخره این تاپیک رو برای من ایجاد کردن:meditate:

اوّل از همه تعریف موضوع:

تصور کنید یک جرم درخشان مثل یک ستاره، یک کهکشان و یا یک کوازار، که بسیار دور از زمینه (مثلا در حدود 10 میلیارد سال نوری) داریم. مثلا یک کوازار رو در نظر بگیرید.

اگر هیچ چیزی بین ما و کوازار وجود نداشته باشه، ما یک تصویر از اونو می بینیم. با این حال، اگر یک کهکشان بزرگ (و یا خوشه ای از کهکشان ها) مسیر دید مستقیم به کوازار رو مسدود کنه ، نور در سراسر کهکشان توسط میدان گرانشی اون کهکشان بزرگ خم میشه!!!!!

http://imagine.gsfc.nasa.gov/Images/news/lens_fig1.gif

خط آبی نور واقعی کوازار و خط قرمز نور همگرا شده توسط لنز گرانشیه

به این کهکشان میگن : "عدسی گرانشی" و به این اتفاق میگن : "همگرایی گرانشی"!

این جاذبه مداخله کنندهء کهکشان مثل یک لنز باعث تغییر مسیر اشعه های نور میشه... اما به جای ایجاد یک تصویر واحد از کوازار، لنز گرانشی باعث ایجاد تصاویر متعدد میشه.

قراره تاریخچه و تئوری این اثر و انواع تصاویر قابل تشکیل و بررسی تصاویر ثبت شدهء تلسکوپ هایی مثل هابل و فایده های این اثر و ... رو در این بخش بنویسیم.

فقط من بگم چون دسترسی محدودی به اینترنت دارم روی کمک دوستان حساب میکنم!!!!
و اینکه نوشته های من باید تآیید بشن و ... هم سخته!!!!!

پس منو تنها نذارین:help:

[Astronomy]

سلام

با تشکر به خاطر ایجاد این تاپیک مفید

به نظر من اول باید به یک سری سوال اساسی جواب داده بشه که یکی از سوالای بزرگ خودم هم هست

اینکه چرا گرانش میتونه باعث خم شدن مسیر نور بشه؟

مقدار این تغییر مسیر برای طول موج های مختلف متفاوت هست؟ چرا؟

آیا گرانش میتونه باعث خم شدن و تغییر مسیر دیگر انواع انرژی هم بشود؟

[lllll l lll lll l l ll]

مرسی رفیق

راستش تا جایی که میدونم گرانش مسیر نورو خم نمیکنه و اون چیزی که خم میشه فضا-زمان هست و در نتیجه نوری که روی صفحهء فضا-زمان در حال حرکت به خط مستقیمه هم خم میشه
که این در نسبیت عام بحث میشه و ما هم میتونیم مطرح کنیم
البته من نسبیت بلد نیستم!!!!!

در مورد خم شدن مسیر انواع دیگر انرژی ، الان این به ذهنم میرسه که در اثر دوپلر وقتی انبساط رو داریم و ردشیفت رخ میده، آیا فقط نور انتقال به سرخ پیدا میکنه یا امواج طیف های دیگه هم تغییر میکنن؟؟ فک کنم جواب این دو سوال به هم ربط داره!!!!!

راستی در مورد اجرام ژرف و کوازار ها این تاپیک بوده : http://forum.avastarco.com/forum/showthread.php?441-%D8%B1%D8%A7%D8%AF%DB%8C%D9%88-%DA%A9%D9%87%DA%A9%D8%B4%D8%A7%D9%86%D9%87%D8%A7

[mr mohamadreza]

سلام
یه سوال:میدان مغناطیسی(نبروی مغناطیسی) هم میتونه مسیر نور روخم کنه؟

[solh]

بله همه ی طول موج ها به خاطر عبور از میدان گرانشی چون میخان انرژی مصرف کنن تا ازش خارج بشن ، نیاز به مصرف انرژی دارن که خودش رو با قرمز گرایی مشخص میکنه (چون سرعت نور کم نمیشه ، طول موج زیاد میشه و طبق قانون پلانک انرژی کم میشه ) . اصطلاحا قرمز گرایی گرانشی که کمک میکنه که جرم میان دو جسم مشخص بشه .

[Sunrise]

سلام

با تشکر به خاطر ایجاد این تاپیک مفید

به نظر من اول باید به یک سری سوال اساسی جواب داده بشه که یکی از سوالای بزرگ خودم هم هست

اینکه چرا گرانش میتونه باعث خم شدن مسیر نور بشه؟

مقدار این تغییر مسیر برای طول موج های مختلف متفاوت هست؟ چرا؟

آیا گرانش میتونه باعث خم شدن و تغییر مسیر دیگر انواع انرژی هم بشود؟


سلام
براساس نسبیت عام، جرم می‌تونه فضازمان را خمیده کند و در نتیجه میدان گرانشی‌ای بسازد که باعث انحراف مسیر حرکت نور بشه. این پدیده نخستین بار توسط آرتور ادینگتون در سال ۱۹۱۹ در جریان یک خورشیدگرفتگی آزمایش شد که در اون نور ستاره‌ای که از نزدیک خورشید می‌گذشت کمی خم شد و در نتیجه مکان ظاهری ستاره کمی جابه‌جا شد.

از مشخصات قابل توجه عدسی‌های گرانشی این هست که اثر اون ها بر تابش الکترومغناطیس به طول موج بستگی ندارد. یعنی آن ها نور مرئی را مانند موج رادیویی ، فرابنفش ، اشعه ایکس و اشعه گاما متمرکز و کانونی می‌کنند...

منبع (http://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_lens)

[Ehsan]

خوب صبح ِ جمعه ای بعد از مدتها با دیدن ِ این تاپیک یه حالی کردم!



سلام

با تشکر به خاطر ایجاد این تاپیک مفید

به نظر من اول باید به یک سری سوال اساسی جواب داده بشه که یکی از سوالای بزرگ خودم هم هست

اینکه چرا گرانش میتونه باعث خم شدن مسیر نور بشه؟

مقدار این تغییر مسیر برای طول موج های مختلف متفاوت هست؟ چرا؟

آیا گرانش میتونه باعث خم شدن و تغییر مسیر دیگر انواع انرژی هم بشود؟

جواب ِ سوال اولتون باید به صورت ِ ریاضی با نسبیت ِ عام جواب داده بشه اما یک جواب ِ صوری در یک برداشت ِ صوری از نسبیت عام نهفته است: نسبیت عام معادله ای هستش که پارامتر مربوط به خمیدگی فضا ( در واقع فضا-زمان) با یک ضریبهایی با پارامتر مربوط به انرژی-تکانه ی فضا مساوی قرار داده میشه و این یعنی وجود انرژی-تکانه فضا رو خم می کنه.

(فرض کنید که فضا-زمان یک شبکه ی ِ داربست ِ بینهایت بزرگ هستش که هر جا انرژی باشه اون قسمت از داربستها به سمت ِ منطقه ی ِ انرژی خم می شوند. نمیشه یک فضای ِ سه بعدی خمیده رو تصور کرد چون شما اگر یک خط خمیده رو تصور کنید باید برید رو دو بعد اگر صفحه ی ِ خمیده رو تصور کنید باید برید رو سه بعد و اگر فضای ِ سه بعدی خمیده رو بخواهید نشان بدید باید برید رو چهار بعد! اما خوب با تصویر کردن هم میشه یه چیزهایی فهمید).

یکی از فرضهای ِ نسبیت عام اینه که نور کوتاهترین مسیر بین دو نقطه رو طی می کنه. در یک فضای ِ خمیده این مسیر خمیده هستش دیگه!

جواب ِ سوال ِ دومتون هم منفی هست! این کارهایی که بالا گفتم همش هندسی هستش و ربطی به طول ِ موج نداره. بله طول ِ موج به خاطر ِ رد شیفت گرانشی ممکنه عوض بشه اما این که طول ِ موج چه قدر بوده در تعیین وضعیت هندسی نور نقشی نداره.

جواب ِسوالِ سومتون هم یک جورایی بالا داده شده! مثلا پرتاب ِ یک پرتابه یک صورت ِ انرژی هستش اما به خاطر ِ گرانش مسیرش خم میشه (توجه کنید که گرانش همون خمیدگی هست)


سلام
یه سوال:میدان مغناطیسی(نبروی مغناطیسی) هم میتونه مسیر نور روخم کنه؟

به صورت ِ نسبیتی بله (یعنی بالاخره میدان مغناطیسی درون ِ خودش انرژی داره و انرژی می تونه فضا رو خم کنه) البته این انرژی بسیار بسیار کمتر از انرژیی هستش که در جرم نهفته است بنا بر این این اثر اصلا دیده نمیشه (چون خیلی ضعیفه) اما به صورت ِ مستقیم و با توجه به نظریه ی ِ الکترومغناطیس ِ ماکسول خیر! یعنی میدان ِ مغناطیسی مستقیما نمی تونه تاثیری روی ِ نور بگذاره! فی المثل میدان ِ مغناطیسی می تونه با تغییر ِ وضع ِ ملوکولهای ِ فضا نور ِ عبوری از اون قسمت رو قطبیده بکنه اما نمی تونه مستقیما کاری بکنه دلیل ِ قطبیدگی نور میشه ملوکولها نه میدان مغناطیسی!

[Sunrise]

خوب صبح ِ جمعه ای بعد از مدتها با دیدن ِ این تاپیک یه حالی کردم!
.....

(فرض کنید که فضا-زمان یک شبکه ی ِ داربست ِ بینهایت بزرگ هستش که هر جا انرژی باشه اون قسمت از داربستها به سمت ِ منطقه ی ِ انرژی خم می شوند. نمیشه یک فضای ِ سه بعدی خمیده رو تصور کرد چون شما اگر یک خط خمیده رو تصور کنید باید برید رو دو بعد اگر صفحه ی ِ خمیده رو تصور کنید باید برید رو سه بعد و اگر فضای ِ سه بعدی خمیده رو بخواهید نشان بدید باید برید رو چهار بعد! اما خوب با تصویر کردن هم میشه یه چیزهایی فهمید).


خواهش میکنم
ایده ی بارکد عزیز بود:hope my fake smile خودم هم کلی خوشم اومده:Psmiley:

خب فکر کنم در راستای پاسخ خوب جناب احسان این تصویر و لینک زیر کمک کنه ;)

http://astron.berkeley.edu/~jcohn/deflect_lens.gif

اینجا (http://astro.berkeley.edu/~jcohn/lens.html)

[پیمان اکبرنیا]

سلام

عجب تاپیک خوبی! خب منم با یک عکس ادامه میدم. اسم این عکس نعل اسب انیشتین هست و به وسیله هابل گرفته شده!

3444

اون جسم نارنجی رنگ مرکزی یک کهکشانه که به وسیله گرانش خودش، نور یک کهکشان دورتر را خمیده کرده و اون کهکشان دورتر رو به صورت یک حلقه آبی به دورش میبینید. راستای این کهکشانها نسبت به ما دقیقا یکسانه و این باعث شده که نور از تمام جهات به ما برسه و یک شکل نزدیک به حلقه(نعل اسبی) را به وجود آورده.

[shariatzadeh]

با تشکر از تاپیک خوبتون
همگرایی گرانشی به طور تئوری بعد از معرفی متریک شوارزشیلد بررسی شد . در دهه 70 میلادی اولین همگرایی گرانشی توسط والش رصد شد و بعد از اون این شاخه از نجوم رصدی به یکی از ابزارهای مهم در بررسی اجرام کیهانی تبدیل شده است.
با استفاده از مکانیک نیوتونی می توان نشان داد که میزان خمیدگی نور تابیده به جسمی به جرم M برابر است با : a=(2GM)/(c^2*b) به طوری که b کوتاه ترین فاصله نور تا جسم یا به اصطلاح پارامتر برخورد است .( این یک سال سوال المپیاد هم بوده . فکر کنم دوره تابستانی سال 87 بود)
در نسبیت عام زاویه انحراف نور برای پرتو نور عبوری از کنار یک جرم دو برابر مقدار داده شده در مکانیک نیوتونی است . با توجه به انحراف نور داده شده می توان محل تصویر حاصل از منبع را بر حسب پارامترهای هندسی مسئله به دست آورد .
همگرایی گرانشی را می توان به سه دسته تقسیم کرد که در اینجا توضیح مختصری درباره هر یک می دهیم و توضیحات کامل تر را در آینده برای دوستان ذکر خواهیم کرد .
1- همگرایی گرانشی قوی : به طوری که تصویر منبع در این نوع همگرایی به دلیل انحراف شدید نورکاملا تغییر کرده . مانند تصویر زیبایی که که آقای اکبرنیا قراردادند .
2- همگرایی گرانشی ضعیف : در این نوع همگرایی تصویر منبع در اثر انحراف پرتوهای نوری کمی کشیده می شود .که نمونه اش رو میتونید توی تصویری که در ابتدای تاپیک قرار داره مشاهده کنید .
3- ریزهمگرایی گرانشی : این نوع همگرایی گرانشی در مقیاس های کهکشانی توسط ستارگان رخ می دهد و به دلیل جدایی زاویه ای کم در تصاویر تشکیل شده ، عملا تلسکوپ های زمینی قادر به تفکیک این تصاویر نخواهند بود . در این نوع همگرایی گرانشی با گذر یک ستاره و یا ماچو از کنار خط دید ناظر - چشمه ، نور ستاره زمینه همگرا شده و اثر آن به صورت تقویت نور ستاره زمینه خواهد بود .که این اثرات بسیار کوچک را باید در طیف ستارگان جستوجو کنیم . یکی از مهمترین کاربرد های ریزهمگرایی گرانشی کشف سیارات فراخورشیدی است ، به این گونه که با گذر سیاره از مقابل ستاره زمینه این پدیده رخ می دهد .

[solh]

با تشکر از تاپیک خوبتون
همگرایی گرانشی به طور تئوری بعد از معرفی متریک شوارزشیلد بررسی شد . در دهه 70 میلادی اولین همگرایی گرانشی توسط والش رصد شد و بعد از اون این شاخه از نجوم رصدی به یکی از ابزارهای مهم در بررسی اجرام کیهانی تبدیل شده است.
با استفاده از مکانیک نیوتونی می توان نشان داد که میزان خمیدگی نور تابیده به جسمی به جرم M برابر است با : a=(2GM)/(c^2*b) به طوری که b کوتاه ترین فاصله نور تا جسم یا به اصطلاح پارامتر برخورد است .( این یک سال سوال المپیاد هم بوده . فکر کنم دوره تابستانی سال 87 بود)
در نسبیت عام زاویه انحراف نور برای پرتو نور عبوری از کنار یک جرم دو برابر مقدار داده شده در مکانیک نیوتونی است . با توجه به انحراف نور داده شده می توان محل تصویر حاصل از منبع را بر حسب پارامترهای هندسی مسئله به دست آورد .
همگرایی گرانشی را می توان به سه دسته تقسیم کرد که در اینجا توضیح مختصری درباره هر یک می دهیم و توضیحات کامل تر را در آینده برای دوستان ذکر خواهیم کرد .
1- همگرایی گرانشی قوی : به طوری که تصویر منبع در این نوع همگرایی به دلیل انحراف شدید نورکاملا تغییر کرده . مانند تصویر زیبایی که که آقای اکبرنیا قراردادند .
2- همگرایی گرانشی ضعیف : در این نوع همگرایی تصویر منبع در اثر انحراف پرتوهای نوری کمی کشیده می شود .که نمونه اش رو میتونید توی تصویری که در ابتدای تاپیک قرار داره مشاهده کنید .
3- ریزهمگرایی گرانشی : این نوع همگرایی گرانشی در مقیاس های کهکشانی توسط ستارگان رخ می دهد و به دلیل جدایی زاویه ای کم در تصاویر تشکیل شده ، عملا تلسکوپ های زمینی قادر به تفکیک این تصاویر نخواهند بود . در این نوع همگرایی گرانشی با گذر یک ستاره و یا ماچو از کنار خط دید ناظر - چشمه ، نور ستاره زمینه همگرا شده و اثر آن به صورت تقویت نور ستاره زمینه خواهد بود .که این اثرات بسیار کوچک را باید در طیف ستارگان جستوجو کنیم . یکی از مهمترین کاربرد های ریزهمگرایی گرانشی کشف سیارات فراخورشیدی است ، به این گونه که با گذر سیاره از مقابل ستاره زمینه این پدیده رخ می دهد .
اون مقداری که گفتین از مکانیک نیوتونی بدست میاد ، زاویه برحسب رادیانه ؟

[shariatzadeh]

اون مقداری که گفتین از مکانیک نیوتونی بدست میاد ، زاویه برحسب رادیانه ؟
بله بر حسب رادیانه
البته باید چندجا از بسط تیلور استفاده کنی .
اگر می خواهی رابطه اش رو بدست بیاری فوتون رو مثل یک ذره در نظر بگیر که از فاصله بی نهایت به سمت جرم مورد نظر حرکت می کنه و توی یک مدار هزلولی قرار داره . (چرا؟)

[solh]

بله بر حسب رادیانه
البته باید چندجا از بسط تیلور استفاده کنی .
اگر می خواهی رابطه اش رو بدست بیاری فوتون رو مثل یک ذره در نظر بگیر که از فاصله بی نهایت به سمت جرم مورد نظر حرکت می کنه و توی یک مدار هزلولی قرار داره . (چرا؟)

به خاطر انرژی مثبتش دیگه ،درسته ؟ جرم نداره ، و فقط سرعت تاثیر میذاره . ممنون

[lllll l lll lll l l ll]

ضمن تشکر بسیاااااااااااااااار از دوستان

در این پست گفتم که اگر مثلا یک خوشه مسیر مستقیم دید ما رو به کوازار مورد نظرمون مسدود کنه چه حالتی پیش میاد (http://forum.avastarco.com/forum/showthread.php?909-%D8%B9%D8%AF%D8%B3%DB%8C-%D9%87%D8%A7%DB%8C-%DA%AF%D8%B1%D8%A7%D9%86%D8%B4%DB%8C&p=28674#post28674)!

بعد هم آقای اکبرنیا مثال تصویریش رو گذاشتن(نعل اسب ایشتین) - مرسی-

الان اگر خوشهء میانی هم خط نباشه -خط متصل کننده زمین و کوازارمون- در اینصورت هست که دو خط نوری که از کوازار میرسن متقارن نمیشن و به نظر میرسه از فواصل مختلف اومدن و دو تصویر تشکیل میشه!

http://imagine.gsfc.nasa.gov/Images/news/lens_fig3.gif

ولی چون فاصلهء دو تصویر تشکیل شده از هم زیاده با تقریب خوبی میشه شعاع و توزیع جرم خوشهء میانی رو در نظر گرفت و با کمک یکی از تصویر ها و استفاده از اطلاعات هندسی ساده (فاصلهء خوشه و تصویر های تشکیل شده و همینطور جرم خوشه) میشه فاصلهء واقعی کوزار رو تخمین زد و این خیلی خوبه چون در تصاویر فراژرف میشه تخمینی از عمر عالم بدست آورد....

خب میتونید اینجا رو هم ببینید.

http://imgsrc.hubblesite.org/hu/db/images/hs-2003-01-a-640_wallpaper.jpg

این تصویری از یکی از سنگین ترین خوشه های کهکشانیه. تریلیون ستاره و ماده تاریک این خوشه باعث شدن که این جرم مثله یک لنز با عرض دومیلیون سال نوری عمل کنه و نور کهکشان پست سری رو خم و بزرگ کنه:yarr:

الان میشه راجع به انواع عدسی های گرانشی-البته دوستمون shariatzadeh اشاره کردن- و یا کاربردهای این تصاویر همگرا شده صحبت کرد:focus:

[Sunrise]

خب بد نیست این تاپیک بالا بیاد ;)

یکی از تصاویر جالب و منحصر به فرد در این بحث، تصویری هست که به صلیب انیشتن معروف شده.


http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c8/Einstein_cross.jpg/300px-Einstein_cross.jpg


این تصویر یک کوازار در فاصله ی تقریبی 8 میلیارد سال نوری از زمین هست که توسط یک کهکشان به فاصله حدودا 400 میلیون سال نوری از زمین به این صورت درآمده و ما شاهد چهار تصویر حول عدسی مرکزی هستیم. در واقع کاربرد این نوع از لنزینگ در بزرگ نمایی و تقویت کردن تصاویر عمق کیهان هست که باعث می شوند اجرام خیلی کم نور، روشن تر و بزرگ تر به نظر برسن و در نتیجه مطالعه برروی آن‌ها ساده تر بشه!

[Astronomy]

[/URL][URL="http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c8/Einstein_cross.jpg/300px-Einstein_cross.jpg"]http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c8/Einstein_cross.jpg/300px-Einstein_cross.jpg (http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c8/Einstein_cross.jpg/300px-Einstein_cross.jpg)


یه سوال
الان مگه نور از همه طرف خم نمیشه؟
پس چرا فقط از این چهار طرف دیده میشه؟
و یه چیز دیگه
از اینکه تصویر کوازار موجود در سمت چپ کهکشان به مرکز کهکشان نزدیک تره میشه این نتایج رو گرفت؟
"کوازار از سمت چپ راستای دید ما دورتره "
یا
"مرکز جرم کهکشان به سمت راست نزدیک تره"

[Tahereh Ramezani]

با سلام


دیروز مطلبی را در کتاب " فلک را سقف " خواندم که گفتم خوب هست که در این تاپیک بیان کنم :


تنوع سراب های کیهانی بسیار جالب است . تصویر یک اختروش ممکن است در اثر همگرایی گرانشی به صورت یک حلقه دیده شود که آن را حلقه اینشتین می نامند . هنگامی هم که این حلقه کامل نیست آن را کمان می نامند . گاهی کهکشان های موجود در یک خوشه کهکشانی نیز تصویری از یک کهکشان یا اختروش دوردست به صورت یک کمان کوچک می سازند ، که در کنار کهکشان های همان خوشه دیده می شود . این پدیده را کمانک می نامند . اصطلاحا می گویند که کمانک در اثر پدیده میکروهمگرایی گرانشی تشکیل می شود ، و منظور این است که کل خوشه کهکشانی عامل این پدیده نیست ، بلکه یکی از ده هزار کهکشان موجود در آن ، که هر کدام گویی یک عدسی شناور در خوشه است .


منبع : کتاب فلک را سقف ، صفحه 55 ، پاراگراف دوم

[Sunrise]

یه سوال
الان مگه نور از همه طرف خم نمیشه؟
پس چرا فقط از این چهار طرف دیده میشه؟
و یه چیز دیگه
از اینکه تصویر کوازار موجود در سمت چپ کهکشان به مرکز کهکشان نزدیک تره میشه این نتایج رو گرفت؟
"کوازار از سمت چپ راستای دید ما دورتره "
یا
"مرکز جرم کهکشان به سمت راست نزدیک تره"

این شکل رو ببین :

http://gravitationallensing.pbworks.com/f/1218447069/SIE_eg.png

ترجمه اش میکنم میذارم ;)

منبع : اینجا (http://gravitationallensing.pbworks.com/w/page/15553257/Strong%20Lensing)

[shariatzadeh]

یه سوال
الان مگه نور از همه طرف خم نمیشه؟
پس چرا فقط از این چهار طرف دیده میشه؟
و یه چیز دیگه
از اینکه تصویر کوازار موجود در سمت چپ کهکشان به مرکز کهکشان نزدیک تره میشه این نتایج رو گرفت؟
"کوازار از سمت چپ راستای دید ما دورتره "
یا
"مرکز جرم کهکشان به سمت راست نزدیک تره"



به شکل زیر توجه کنید :<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /><o:p></o:p>
3479
در این شکل Sیک منبع نوری است که در فاصله ای بسیار زیاد از ناظر قرار دارد .(ناظر در نقطه Oاست) . نور این منبع در مسیر خود از کنار جسم پر جرم Lمی گذرد و مسیرش منحرف می شود به گونه ای که ناظر مکان ظاهری منبع را در امتداد خطچین می بیند .<o:p></o:p>

با توجه به شکل واین نکته که زوایای θ و β و φ بسیار کوچک هستند داریم :<o:p></o:p>

<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" /><v:shape style="width: 152.5pt; height: 21pt;" id="_x0000_i1025" type="#_x0000_t75"> 3480<v:imagedata o:title="" src="file:///C:\Users\sony\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\c lip_image003.png" chromakey="white"></v:imagedata></v:shape><o:p></o:p>

همانطور که درقسمت های قبلی اشاره کردم 3481
که M جرم جسم Lاست .<o:p></o:p>

پس :<v:shape style="width: 110.5pt; height: 29pt;" id="_x0000_i1025" type="#_x0000_t75"> </v:shape>
<v:shape style="width: 110.5pt; height: 29pt;" type="#_x0000_t75">3482</v:shape>
حال اگر زاویه βبرابر صفر باشد ، یعنی منبع و لنز گرانشی هر دو در یک خط قرار داشته باشند ،معادله بالا فقط یک جواب به صورت زیر دارد <o:p></o:p>
3483
که به آن شعاع انیشتین نیز می گویند ، که شعاع حلقه ای است که در این حالت تشکیل می شود .<o:p></o:p>

اما اگر لنز ومنبع در یک خط نباشند معادله بالا دو جواب خواهد داشت که با جایگذاری مقدار شعاع انیشتین و حل معادله درجه 2 به مقادیر زیر می رسید :<o:p></o:p>
3484
که به وضوح با هم برابر نیستند و در دو طرف لنز قرار دارند .<o:p></o:p>

ما در اینجا لنز ومنبع را نقطه ای فرض کردیم و محاسبات را در دو بعد انجام دادیم ، محاسبات پیچیده تر با در نظر گرفتن کره های هم دما در اطراف هسته مرکزی و انجام محاسبات در سه بعدباعث تولید سه تا پنج تصویر از منبع توسط لنز می شوند . مانند تصویر زیبایی که در بالا از کوازار Q2237+031در قرمز گرایی z=1.69 مشاهده می کنید که توسط یک کهکشان مارپیچی در قرمزگرایی z=0.04 همگرا شده و صلیب انیشتین را به وجود آورده است .<o:p></o:p>

<o:p></o:p>

[پیمان اکبرنیا]

سلام

الان ما حل دو بعدی کردیم و یک جواب(زاویه) به دست آوردیم. حالا برای هر صفحه این حل را انجام بدیم باید به یک حلقه، دورتادور برسیم. من هنوز متوجه نشدم چرا فقط 4 تصویر یا 5 تصویر تشکیل میشود. این 4 جهت چه خاصیتی دارند که جهات دیگر ندارند؟

[shariatzadeh]

به شکل زیر که این پدیده را در سه بعد نشان می دهد توجه کنید :<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /><o:p></o:p>
3485
صفحه چشمی صفحه ای است که تصویر لنز شده روی آن تشکیل می شود . اگر بخواهیم یک حلقه به دور نقطه Sداشته باشم ،باید نقطه Nروی یک حلقه به دور نقطه Sروی صفحه چشمی تشکیل شود یا به عبارتی در صفحه لنز باید بیش از یک نقطه با مشخصات نقطه Mداشته باشیم . حداقل محدودیتی که داریم این است که نقطه Mنمی تواند روی حلقه ای در صفحه لنز تشکیل شود .
این درحالی است که اگر s روی محور نوری باشد نقطه M می تواند دور تا دور محور نوری و روی صفحه لنز را شامل شود چون در این حالت می توانیم زاویه theta را دور محور نوری بچرخانیم. اما این چرخش برای حالتی که S روی محور نوری نباشد امکان ندارد .

[پیمان اکبرنیا]

آره درسته من فکر کرده بودم که جسم دقیقا روی محور نوری قرار داره که در اون صورت حلقه کامل تشکیل میشه ;)

[Astronomy]

دیدم بحث خیلی تخصصی و فرمولی شد گفتم چند تا عکس قشنگ از این پدیده زیبا بزارم روحمون شاد بشه!!:yarr:

http://www.astroupload.com/uploads/13298405761.jpg (http://www.astroupload.com/uploads/13298405761.jpg)

http://www.astroupload.com/uploads/13298405762.jpg (http://www.astroupload.com/uploads/13298405762.jpg)

http://www.astroupload.com/uploads/13298405763.jpg (http://www.astroupload.com/uploads/13298405763.jpg)

http://www.astroupload.com/uploads/13298405764.jpg (http://www.astroupload.com/uploads/13298405764.jpg)

[lllll l lll lll l l ll]

سلام
بالآخره بار سنگین المپیاد از روی دوش دانش آموزان برداشته شد و من اومدم ایجاآآآ
مرسی از مشارکت همه

فک کنم میشه گفت که عدسی گرانشی از نظر عملكرد مثه یك عدسی اپتیكیه كه نور را جمع می كنه و تصویر تشکیل می دهه، با این تفاوت كه ما نمی تونیم هیچ تنظیمی روش انجام بدیم. بنابر این بیشتر تصاویری كه داریم اونقدر باكیفیت نیستن اما طوری هم نیست كه نشه هیچ اطلاعاتی ازشون بدست اورد...

http://www.jb.man.ac.uk/research/gravlens/intro/geom.gif

جالب اینجاس که عدسیهای گرانشی خواص غیر عادی دارن. مثلآ ، درخشندگی ظاهری جسم فضایی، با افزایش فاصله بین عدسی و ناظر زیاد میشه نه کم.
یا اینکه عدسی گرانشی دارای فاصله کانونی مشخصی نیست ! پس ، پرتوهای نور در یک نقطه متمرکز نمی‌شن. بلکه از سطح مخروطی ای که کمترین فاصله را از عدسی دارد شروع می‌شوند و تا بی نهایت امتداد می‌یابند. ناظری که خارج از این مخروطه فقط جسم واقعی رو در امتداد واقعیش میبینه. امّا اگر ناظر توی مخروط باشه، حداقل سه تصویر از جسم میبینه. به علاوه اگر عدسی گرانشی دارای ساختمان خاصی باشد تعداد تصاویر پنج یا بیشتر می‌گردد. همون بحثی که در سوآل دوستم و خانم سانرایز و آقای شریعتزاده و آقای اکبرنیا به خوبی گفته شد!

[shariatzadeh]

توی پست شماره 20 نشون دادیم که دراثر همگرایی گرانشی ممکنه دو تا تصویر از منبع تشکیل بشه . حالا می خواهیم روشنایی این دو تصویر رو با روشنایی منبع اصلی مقایسه کنیم.<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /><o:p></o:p>


در اثر همگرایی گرانشی روشنایی سطحی منبع تغییر نمی کنه . منظور از روشنایی سطحی روشنایی یک مساحت ظاهری از منبع هست که معمولا با واحد قدر بر دقیقه یا ثانیه قوسی مربع داده میشه.<o:p></o:p>
در نتیجه روشنایی تصویر فقط به اندازه ظاهری اون وابسته هست . به شکل زیر توجه کنید :

<o:p>3748</o:p>


در شکل قسمتی از منبع و تصویر، قبل وبعد از همگرایی نشان داده شده اند . توجه داشته باشید که هر دو قطاع دارای اندازه زاویه ای برابری از دید ناظر هستند .
منبع قبلا در همگرایی با فاصله زاویه ای y از L قرار داشته و دارای ضخامت Δy بوده. اما بعد از همگرایی فاصله زاویه از Lتغییر کرده و به x تبدیل شده و همچنین ضخامت هم به Δxتغییر کرده .<o:p></o:p>

حال نسبت مساحت این دو قطعه برابر هست با : (x Δx)/(y Δy) = (θ dθ) /(β dβ)


3749 <o:p></o:p>

که با جای گذاری θ از روابط پست 20 و مشتق گیری از آن به رابطه بالا رسیده ایم .
همون طور که از رابطه بالا مشاهده می کنید تصویری که در فاصله بیشتری از لنز قرار داره روشن تر دیده می شه . همین طور اگر فاصله بین عدسی و ناظر زیاد بشه با توجه به رابطه های قبل فاصله تصویر از لنز زیاد میشه که باعث روشن تر دیده شدن تصویر میشه.

[ata moradi]

یک سوال جدید درباره عدسی گرانشی و تاثیر آن در بیضویت کهکشان ها:

به دلیل خمش نور در عدسی گرانشی بیضویت کهکشان ها تغییر می کند با توجه به نمادهای پست 20 که توسط آقای شریعت زاده گذاشته شده، رابطه ای ارائه دهید که بیضویت ثانویه کهکشان را پس از لنزینگ نشان دهد.
(بیضویت با b به a ی بیضی متناسب است)

جوابشم تا چند روز قرار خواهم داد البته اگه کسی زودتر پست کنه که ممنون میشم.

[lllll l lll lll l l ll]

امروز مشغول بالا آوردن تاپيك هاي خاك خورده شدم :d

يكي ديگه از كاربردهاي لنز گرانشي كه در خبرهاي چند وقت پيش اومده بود كه ميشه با شمارش تعداد کوازارهای همگرای گرانشی شده در کاتالوگ کوازارها ، به سرعت شتاب انبساط جهان پی برد؛چون افزایش شتاب منجر به افزایش فاصله ی هر کوازار می شود، در نتیجه، احتمال همگرایی گرانشی افزایش میاید. منبع : اينجا (http://aflaknews.net/?p=199)

آقاي مرادي جواب مساله بالا رو مينويسيد؟

[lllll l lll lll l l ll]

دیدن منجر به معتقد شدن میشه مگر وقتی که به چیزی که میبینی باور نداشته باشی!


یه خبری در سایت universetoday (http://www.universetoday.com/95988/mysterious-arc-of-light-spotted-with-spitzer-telescope/) و sciencedaily (http://www.sciencedaily.com/releases/2012/06/120626131234.htm) منتشر شده که میگه دانشمندان در تصاویر ژرف اخیر اسپیتزر یک کمان پازلی ( به خاطر پیوسته نبودن کمانش ) دیدن که پشت یک خوشه کهکشانی بسیار سنگین با فاصله 10 میلیارد سال تشکیل شده!!!!!

http://www.universetoday.com/wp-content/uploads/2012/06/spitzer-arc-580x317.jpg

این شکل میتونه یکی از آثار پدیدهء لنز گرانشی باشه اما دانشمندان نمیتونن چنین چیزی رو باور کنن چون :

با توجه به تجزیه و تحلیل های آماری وجود یک کهکشان در چنین فاصله ای بسیار نادر هست. چون تصوّر بر این هست که در اون زمان( به اندازه ء یک چهارم عمر فعلی عالم یعنی 13.7 ) اونقدر کهکشان پشت یک خوشه نبوده که بخواد اونقدر نور بده که حتی با لنزینگ هم دیده بشه!!!!!
مشکل دیگه این هست که خوشه های کهکشانی در اون زمان اونقدر سنگین نبودن که بتونن نور یه کهکشان دوردست رو اینطور خم کنن...

این خوشه سنگین و باستانی که میزبان چنین کمان لنزی شده میتونه دانشمندان رو به این موضوع که خوشه های سنگین چگونه در لحظات ابتدایی بعد از بیگ بنگ شکل گرفتن، راهنمایی کنه

[المپیاد نجوم]

خوب یکم راهنمایی می کنید برای سوال آقای مرادی؟

[taksafir]

سلام مرسی بابت مطالب