Ожидают ли астрономы увидеть на изображении с гравитационной линзы что-то, что они уже видели на соседнем изображении?

Что вы делаете, так это взаимно коррелируете наборы данных наблюдений для нескольких источников и ищете «запаздывание», которое максимизирует функцию взаимной корреляции. Вообще говоря, «события» на самом деле представляют собой не отдельные вспышки или провалы, а совокупность всей наблюдаемой изменчивости во времени.

Рассматриваемая переменность обычно возникает из-за центральных частей «центральной машины» квазара или активного галактического ядра. Для сверхмассивной черной дыры в центре квазара самая внутренняя стабильная круговая орбита в 3 раза больше радиуса Шварцшильда ($= 6GM_{\rm BH}/c^2$). Это в основном определяет внутренний край любого аккреционного диска, и если мы разделим это на$c$тогда мы получаем шкалу времени для самых быстрых изменений светимости. Так что это почти та же формула, что и в связанном вопросе.

$$\tau \sim 3\times 10^{-5} \left(\frac{M_{\rm BH}}{M_{\odot}}\right)\ {\rm sec}\, ,$$ за исключением того, что сверхмассивные черные дыры намного менее массивны, чем целые линзирующие галактики переднего плана (обычно). Этот временной масштаб изменения намного короче, чем потенциальное время задержки из-за гравитационного линзирования. Именно эта разница во временных масштабах означает, что в кривых блеска есть много «структуры», которую можно зафиксировать с помощью взаимной корреляции.

Однако есть примечательный пример сверхновой типа Ia, видимой на изображении с множественными линзами ( Goobar et al. (2017)) , но предсказанная задержка кривых блеска была$<35$часов, и кривые блеска недостаточно хороши, чтобы измерить это. Этот метод является активной областью исследований и важной частью науки, которая, как ожидается, будет достигнута с помощью Большого синоптического обзорного телескопа ( Huber et al. 2019 ).

Наконец, то, что вы действительно ищете, произошло с точки зрения SN "Refsdal" . Это была сверхновая типа II, которая «взорвалась» в галактике с множественными изображениями, видимой сквозь/вокруг скопления галактик. На основе модели гравитационного потенциала скопления было сделано предсказание, что еще одно изображение должно появиться в течение года или двух. Затем это дополнительное изображение было обнаружено Kelly et al. (2016) в статье под названием «Дежа вю снова и снова».

---

Из Келли и др. (2016) («Дежа вю снова и снова»). См. «SX» на третьей панели:

Рис. 1. Совмещенные экспозиции WFC3-IR F125W и F160W поля скопления галактик MACS J1149.5+2223, полученные с помощью HST. На верхней панели показаны изображения, полученные в 2011 году до появления SN в S1–S4 или SX. На средней панели показаны изображения, сделанные 20 апреля 2015 года, когда яркость четырех изображений, образующих крест Эйнштейна, близка к максимальной, но в положении SX поток не заметен. На нижней панели показаны изображения, сделанные 11 декабря 2015 года, на которых видно новое изображение SX SN Refsdal. Изображения S1–S3 в конфигурации креста Эйнштейна остаются видимыми на совместно добавленном изображении от 11 декабря 2015 г. (см. Келли и др., 2015a и Родни и др., 2015b для анализа кривой блеска сверхновой).

Келли П.Л., Браммер Г., Селсинг Дж. и др. 2015a , ApJ, отправлено (arXiv: 1512.09093 )

Родни, С.А., Стролгер, Л.-Г., Келли, П.Л., и соавт. 2015b , ApJ, в печати (arXiv: 1512.05734 )