Quelle est l'échelle des choses que vous pouvez voir avec les lentilles gravitationnelles?

J'essaie de comprendre les exemples de lentilles gravitationnelles (en utilisant la propriété de relativité générale des grandes masses pour courber la lumière comme une lentille).

La plupart des exemples que je vois sont d'une galaxie (probablement une grande masse) entre nous et une étoile (ou sont au moins assez vagues pour ne pas préciser.

Pourtant, ma compréhension intuitive du ciel est que toutes les étoiles que nous voyons sont relativement proches, toutes entièrement à l'intérieur de la galaxie de la Voie lactée (et de nombreuses étoiles de notre galaxie fournissent une lueur générale), et que d'autres galaxies sont suffisamment loin pour est difficile d'imaginer des étoiles individuelles. Le seul objet suffisamment grand et comparable à une galaxie serait un quasar. Est-ce correct?

Que se passe-t-il alors généralement avec des exemples de lentilles gravitationnelles? J'ai du mal à croire les légendes qui disent qu'une galaxie permet de voir des étoiles plus éloignées. Je pense que l'on ne pourrait appliquer ce concept qu'à une étoile ou une galaxie pour voir quelque chose de beaucoup plus loin et aussi grand ou beaucoup plus grand. Pourrait-on vraiment utiliser une galaxie comme objectif pour voir une étoile? Je ne m'attendrais pas à ce qu'une étoile soit derrière une galaxie de notre part.

Quels que soient les objets eux-mêmes, quelle est l'échelle? Si la lentille est celle d'une galaxie réalisée par une étoile, je m'attendrais à ce que le rapport de distance étoile à galaxie soit bien inférieur à 1: 1000 (~ largeur de la Voie lactée à la distance d'Andromède). Mais pour galaxie à galaxie ou amas de galaxies à lentille galaxie ou quasar, quelles sont les distances relatives probables?

Vous avez raison de dire que les étoiles vues dans le ciel se trouvent dans la Voie lactée. Ce n'est qu'avec un grand télescope qu'il est possible de résoudre des étoiles individuelles dans d'autres galaxies, et uniquement pour les plus proches.

Je ne sais pas à quelles sources vous vous référez, je pense que vous confondez peut-être les différents types de lentilles gravitationnelles. Je ne peux pas les expliquer mieux que l'excellente critique d'Astromax , mais brièvement, il existe trois types:

1. Lentille forte , où se trouvent les amas de galaxies de premier plan (c'est-à-dire un$\sim$100–1000 galaxies) grossissent et déforment gravement les galaxies de fond,

2. Lentille faible , où des amas ou des galaxies individuelles déforment les formes de nombreuses galaxies de fond sur l'échelle de pourcentage, qui ne peut être vue que statistiquement, et

3. Microlentille , où un seul objet à l'intérieur de la voie lactée passe devant un autre objet unique, également à l'intérieur de la voie lactée. Ces objets sont généralement des étoiles ou des planètes et ne déforment pas les images des objets d'arrière-plan, mais augmentent simplement le flux pendant un certain temps. Cet effet a été utilisé pour trouver des exoplanètes.

Alors que les types 1 et 2 sont plus ou moins statiques dans une vie humaine, le type 3 est un événement qui ne se produit qu'une seule fois pour un ensemble d'étoiles donné (vu depuis la Terre).

Balance

Les lentilles fortes et faibles se produisent à de très grandes échelles, de quelques centaines de millions d'années-lumière, jusqu'à l'ordre de la taille de l'Univers observable (par exemple Wong et al. 2014 ). Alors que les lentilles elles-mêmes sont un amas de galaxies, et donc quelques-unes à$\sim10$ mégaparsec à travers, les lentilles sont généralement des galaxies individuelles. La lentille gravitationnelle est plus efficace lorsque la lentille est à mi-chemin entre nous et la source de fond.

En se produisant dans la Voie lactée, la microlentille, par contre, se produit à l'échelle de quelques kiloparsèques, là encore avec la distance de l'objectif us du même ordre que la distance de l'objet objectif-fond (voir par exemple cette liste Wikipedia ).