Plusieurs plans pour les masses déviantes

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Introduction

Lorsque plusieurs masses déviantes ne sont pas situées à la même distance de l'observateur, les rayons lumineux en provenance de la source lumineuse sont déviés en plusieurs plans différents. Il en résulte une démultiplication des images de cette source lumineuse comme le montre le schéma ci-dessous:

Deux plants de masse dévient la source lumineuse

Si les masses déviantes les plus éloignées de l'observateur sont lumineuses, leurs images produites par les masses déviantes plus proche viendront également s'intercaller dans les images des sources lumineuses les plus éloignées. Dans le schéma ci-dessus, l'image de la masse déviante 2 vient s'intercaller entre les images de la source lumineuse d'arrière plan.

D'un point de vue pratique, les équations écritent dans la partie théorie de section lentille gravitationnelles sont suffissantes pour une production d'images résultant de la présence de plusieurs plans de masse déviantes. Les programmes de production des simulations d'images ont été adpatés pour pouvoir tenir compte de maximum trois plans de masses déviantes (chaque plan pouvant contenir plusieurs masses déviantes).

Images avec sources lumineuses

Pour commencer calmement, des images basées sur le schéma de l'introduction, une source lumineuse d'arrière plan en rouge est déviée par une masse verte en premier plan déviant et une seconde masse lumineuse bleu est située dans un second plan de masse déviante. Les deux masses et la source lumineuse sont alignée.

Dans l'image de gauche, la masse bleu est nulle, ce qui donne une image avec une masse déviante verte en avant plan et deux sources lumineuses (bleu et rouge) situées à des distances différentes de la masse verte.

Dans l'image de droite, la masse bleu à la même valeur que la masse verte et est également une source lumineuse pour la masse verte (cas du schéma). Comme toutes les masses - sources lumineuses sont alignées, on obtient des anneaux d'Einstein pour toutes les sources lumineuses.

La masse bleu à une valeur nulle deux masses déviantes sur deux plans différents

L'image ci-dessous ajoute un plan de masse déviante à l'image ci-dessus à droite. Donc trois masses déviantes dans trois plans différentes (masses en vert - bleu - rouge) puis une source lumineuse gris clair. Toutes les masses et source lumimeuse sont alignées.

3 plans de masses déviantes et une source lumineuse.

Et finalement trois plans de 2 masses déviantes (2 vertes, 2 bleus, 2 rouges) devant trois sources lumineuses (gris clair, vert délavé et bleu-mauve), le tout sans alignement.

3 plans de masses  2 déviantes et une 3 source lumineuse.

Avec image de fond

Le même jeu peut être réalisé avec des images de fond en guise de source lumineuse. Ci-dessous, M104 derrière 1, puis 2 puis 3 trou noir alignés dans 3 plans différents.

M104 1 TN 1 plan. M104 2 TN 2 plans. M104 3 TN 3 plans.

Et enfin, M104 derrière 3 trous noir non alignés dans 2 plans différents. Cliquez sur l'image pour voir le film des trous noir en mouvement.

M104 3 TN 2 plans

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