¿Lentes gravitatorias tienen un punto de enfoque?

Question

¿Lentes gravitatorias tienen un punto de enfoque? ¿Pude grabar las hormigas espacio?

Answer 1

Es bastante fácil ver que la lente gravitacional no tiene un punto focal. Por favor disculpa mi dibujo muy pobre:

Los rayos de la parte superior se centran en una línea. Un agujero negro tendría una "línea de atención" pero no un punto de enfoque.

Answer 2

No.

Ordinario de las lentes ópticas de desviar los rayos de luz, al menos en una polarización lineal, por un ángulo que es lineal en función de la ubicación $(x,y)$ en de la lente: $$\theta \sim ax + by$$ Bueno, en realidad debemos hablar de $\vec k$, el vector de onda, una de dos dimensiones ángulo de una especie.

Por otro lado, la desviación por la lente gravitacional va como una ley del inverso de potencia $$ |\theta| \sim \frac{1}{r^n} $$ para algunos positivo de $n$, sólo como una fuerza gravitacional. La convergencia requiere la dependencia lineal de la primera fórmula; la segunda fórmula no imitar en cualquier aproximación.

Answer 3

El objetivo de gravitación genera menores angulares desviaciones en factores de gran impacto. Una lente convergente genera grandes desviaciones angulares en parámetros de impacto más grandes.

Así, una primera conjetura no sería "way".

Answer 4

El pensamiento simplemente de un punto de origen como un agujero negro, el equivalente óptico de la lente crea un objeto se ve como la imagen a continuación (tomado de este artículo). Es decir, que cae como $\frac{1}{r}$ como se ha señalado por Lubos Motl en su respuesta.

Este objeto tiene algunas interesantes propiedades ópticas. El $\frac{1}{r}$ el potencial de actuar como un divergentes de la lente óptica para los objetos lejos del eje. Esta es la razón por lentes gravitacionales puede ser utilizado para ampliar los objetos distantes. I. E. usted no será capaz de quemar el espacio de las hormigas, pero usted puede usarlo para ver más claramente.

La discontinuidad en el centro de la lente le hacen actuar como una óptica objeto conocido como un axicon que, como se señaló, tanto en el artículo vinculado de la wikipedia y por Brandon en su respuesta, la imagen de un punto de origen a una línea a lo largo del eje óptico.

Hay un buen papel en las propiedades de axicon de aquí en Óptica InfoBase. Uno de los más interesantes propiedades es que se puede poner una imagen en el interior; imágenes de los puntos cerca del eje óptico más lejos del eje de aquellos que comenzaron más lejos. Esta propiedad es lo que permite a los lentes gravitacionales para formar múltiples imágenes de un mismo objeto en un anillo como el patrón como en la imagen de abajo.