Utilisation d'images au format BMP

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Quelques images calculées de lentilles gravitationnelles

Une image de fond remplace les sources lumineuses

Pour avoir des résultats ayant un air plus réaliste, il est possible de remplacer les sources lumineuses monochrome par une image de fond (image d'objets célestes bien évidemment). Il faut alors ajouter l'hypothèse que toutes les sources lumineuses de l'image source sont à la même distance des masses déviantes.

Cette approximation est réaliste si on pense a des images de galaxie situées à des dizaines de millions d'années lumières et présentant un rayon de l'ordre de 100.000 années lumières. L'erreur sur la distance est alors inférieure à 1%, ce qui ne modifie pas fondamentalement la déformation de l'image de la galaxie par les masses en avant plan.

La réalisation pratique consistera a choisir une image, a en donner les caractéristiques dimentionelles (distances, ouverture angulaire), a positionner les masses déviantes et a parcourir l'image en calculant quel pixel est touché suite à la déviation du rayon. Si le rayon tombe en dehors de l'image de fond, on donne au pixel une couleur prédéfinie ressemblant à la couleur de fond.

En pratique, cela donne une image comme celle-ci:

NGC4414 déformée par la précence de deux trous noir sur la ligne de visée

Cette image est une modification de la photo de la galaxie NGC4414 (photo originale) pour laquelle, j'ai imaginé que notre soleil est en orbite autour de deux trous noirs.

Ces deux trous noirs ont une masse de 50 masses solaire chacun et forment une binaire serrée (distance de 6,4 millions de km entre eux), le soleil étant en orbite circulaire à 15 milliars de km (100 UA), soit avec une période de révolution de 100 ans.

La galaxie NGC4414 est située a 60 millions d'années lumière et a une ouverture angulaire de 3,2'. La photo que j'ai utilisée a 865 pixels de large, sur base de l'ouverture angulaire de la galaxie, j'ai donc estimé qu'un pixel représentait un carré de 6,1*1014 km (64 AL) de côté.

Pour simuler une galaxie comme masse déviante, il est possible d'utiliser une image et d'attribuer une masse aux pixels, masse variable en fonction de la "luminosité" du pixel considéré. Par exemple, si on comprime l'image de la galaxie NGC4414 et qu'on l'utilise pour définir une galaxie déviante devant M64, on obtient:

NGC4414 déformé et utilisé comme masse déviante

+

M64 comme image de fond

=

M64 image déformée

ou

M64 image déformée

Pour calculer ces images, la galaxie déflextrice est décomposée en 4638 masses (4638 pixels pris en compte). Le temps de calcul d'une image est de 45 minutes sur mon ordinateur.

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