Почему гравитационные линзы сплющивают изображения далеких галактик

[serega2007]

     ... а не растягивают .       ( это почти шутка )
    А вот вопрос посложнее .
    Почему изображения сплющиваются так сильно , и " сжатие " слабо зависит от расстояния проходящих лучей от самой гравитационной линзы ?
    Для наглядности есть картинка с Хаббла в " Новостях ".

[leviathan]

Что-то сплющивает, что-то растягивает.

[serega2007]

       В радиальном направлении .

[xd]

А какое направление считать радиальным?

[serega2007]

А какое направление считать радиальным?

        В картинной плоскости в направлении на центр гравитационной линзы .
        Кстати , второй вопрос был лично к Вам .
        Поразмыслил и сам придумал ответ . Вот и сравним . Если ответы одинаковы - значит так оно и есть .

[Грехов Михаил]

Потому как гравитационная линза хоть и понимается под линзой, но действует совсем по-другому относительно оптической линзы.

В оптической линзе-чем луч дальше от оптической оси линзы, тем он сильнее преломляется краем линзы и под бОльшим углом идет в точку фокуса. Если луч идет вблизи оптической оси-то он не испытывает существенного отклонения.

В гравитационной же линзе все наоборот. Чем дальше луч проходит от гравитирующей массы-тем слабее отклоняется. Напротив-лучи, которые идут ближе, отклоняются сильнее. Если представить другое сечение (как бы выбрать цилиндрический слой для данного луча), то там-то как раз все работает как нормальная линза.

Это есть существенное отличие.

При наблюдении через оптическую линзу-да, можно увидеть увеличенное изображение дальнего объекта.  А при наблюдении через гравитационную-мы видим некий цилиндрический"слой" оптического пучка, который пришел в глаз. И в связи с этим изображение галактики как бы в этом слое растянуто (перпендикулярно слою-быстро лучи рассеиваются, а по толщине слоя-еще все нормально). 

[serega2007]

       Нифига не видно , но на первый вопрос Вы ответили .

[Грехов Михаил]

А вы сначала приведите пример некой эталонной линзы в которой на разных расстояниях сплющивание одинаковое. Это раз. Второе-в данном цилиндрическом слое все одинаково. С учетом модели для конкретного расположения далекой галактике относительно массы и глаза мы можем видеть только конкретный "преломленный" цилиндрический слой. Насчет одинакового растягивания-может быть и такое, когда совсем полный круг (на картинке выше с "Чеширским котом" там намного меньше):

[serega2007]

       Понесло  ...
       Да и не туда .

[Goodricke]

serega2007 и Грехов Михаил

Здесь видео http://www.youtube.com/watch?v=QByYDIQezg8

[serega2007]

     Спасибо !
     Тут физика , да не вся . Вечером сам нарисую . И нагляднее .

[Грехов Михаил]

Серег-нет одинаковости. Растягивание галактик-разное. Что-то растягивается практически кольцом вокруг гравитирующей массы, а что-то небольшим серпиком.

[serega2007]

     Миша ! Думай !
     Считал , что Вам на размышления понадобится пол-секунды , если и не на правильный ответ , то хотябы на то , что я мог придумать .

[Грехов Михаил]

А что думать то? Рассуждать по поводу ваших неверных исходных данных?  Одинаковости нет. От чего зависит-видимо от расстояния между далекой галактикой и гравитирующей массой и угла глаз-масса-галактика.

[serega2007]

    Понятно . Если из Москвы - так и хамить можно .

Почему изображения сплющиваются так сильно , и " сжатие " слабо зависит от расстояния проходящих лучей от самой гравитационной линзы ?

    1 Ответ во втором .
    2 По направлениям 1-3 сжатие изображения примерно одинаково . Отображено вверху . Объясняю сие наличием невидимого вещества большой массы . Условно показано пунктирной сферой .

[Грехов Михаил]

А где видно то что одинаковое? Во первых в этом "Чеширском коте" пойди пойми какая именно галактика является искаженной. Это раз. Второе-все-таки ширина неодинакова. В третьих впереди есть 2 галактики а то и 3 как гравитирующие объекты. Там все сложнее.

Сам напридумывал какой-то ерунды.... сжатие.... массы на самом деле больше.... больше чем что? В теории должно быть?

[Valenock]

Серёга, надо выточить линзу в форме псевдосферы, поверхности с отрицательной кривизной, образуемой вращением трактрисы вокруг асимптоты. Она будет отклонять лучи похоже на гравитационную линзу. Будет своя собственная чёрная дыра.
Или может проще подцепить негритянку...

[serega2007]

    У них холера свирепствует .
    Однако , доволен , что Вы в тему въехали .
    Делать ничего не будем - у меня вроде рисунок правильный .

[Критикан]

Что-то сплющивает, что-то растягивает.

если обычную плюсовую линзу взять, то она какую-то часть увеличит, но на краю изображение разорвется, часть лучей в глаз через линзу пройдет, часть мимо линзы, в глазу эти лучи упадут на соседние участки сетчатки и мы увидим  резкий переход между двумя частями изображения (не могу подходящей картинки найти)
у гравитационной линзы края нет, на нет сходит постепенно
поэтому вместо разрыва там какие-то непрерывные искажения будут

ну и как уже сказали это не как обычная линза, которую старались сделать так, чтобы лучи как надо шли

[serega2007]

     Боб картинку давал от Хаббла , которую мне не найти . Там более наглядно видно , что степень сжатия изображений галактик слабо зависит от их углового расстояния от массивного тела . Хотя в отношении полей обычно зависимость квадратичная . Т.е. например , если галактика вдвое ближе , то и искажена должна быть вчетверо сильнее , чего не наблюдается .