Гравитационные линзы и микролинзы, Захаров А.Ф., 1997

Гравитационные линзы и микролинзы, Захаров А.Ф., 1997.
  В книге дается введение в бурно развивающуюся область астрофизики - гравитационные линзы. Рассказывается об истории гравитационных линз. Приводятся математические сведения, необходимые для понимания теории гравитационных линз. Рассмотрены простейшие модели гравитационных линз. Кратко описаны результаты наблюдений: макролинз (кратных изображений), гигантских дуг и маленьких дужек. Достаточно подробно изложена теория микролинзирования звезд нашей Галактики и звезд соседних галактик. Приведены данные наблюдений группы МАСНО. Кратка описаны другие программы наблюдении: микролинзирования, в частности, EROS и OGLE. Обсуждена возможная интерпретации результатов наблюдений.
Для специалистов, работающих в области: астрофизики, для студентов и аспирантов физических и астрономических специальностей.

Взаимная интерференция изображений.
С момента открытия первой гравитационной линзы в 1979 году астрономами были достигнуты значительные успехи в исследовании этого явления. Был открыт целый ряд различных объектов, в которых всегда эффектно и часто неожиданно проявляются гравитационно-линзовые эффекты. Это системы с кратными изображениями квазаров (как в оптическом, так и в радио диапазонах), радиокольца, дуги и дужки - растянутые изображения далеких фоновых галактик, наблюдаемые через богатые скопления галактик. Это, наконец, микролинзирование - микрорасщепление изображений квазаров звездами промежуточных галактик. Хорошо развита общая теория гравитационных линз, появилось множество идей определения труднодоступных измерениям параметров космических систем и Вселенной на базе эффектов гравитационного линзирования. Ряд идей, высказанных в прошлые годы, получил дальнейшее развитие на современном уровне. Много сделано в направлении моделирования уже открытых линзовых систем.
Оглавление
Предисловие
1. Введение
1.1. Исторические заметки
1.2. Формула Зольднера
1.3. Формула Эйнштейна
1.4. Точечная гравитационная линза
1.5. Библиографические замечания
2. Уравнение гравитационной линзы
2.1. Векторные поля Якоби
2.2. Вывод уравнения линзы
2.2.1. Введение
2.2.2. Пучки света вблизи вершин и сопряженных точек
2.2.3. Вывод уравнения гравитационной линзы
2.2.4. Источники сдвига и сходимости
2.2.5. Приближение тонкой линзы
2.2.6. Рекуррентное соотношение
2.2.7. Угол отклонения, уравнение линзы
2.3. Усиление потока световых пучков
2.3.1. Коэффициент усиления
2.4. Вывод уравнения гравитационной линзы из принципа Ферма
2.5. Библиографические замечания
3. Основные понятия и свойства
3.1. Основные понятия
3.2. Временная задержка
3.3. Теорема о нечетности числа изображений
3.4. Две общие теоремы
3.5. Библиографические замечания
4. Уравнение линзы и усиление вблизи особых точек
4.1. Основные понятия
4.2. Особенности типа складки
4.2.1. Локальное разложение потенциала Ферма
4.3. Уравнение линзы вблизи сборки
4.3.1. Усиление изображений вблизи сборки
4.4. Лагранжевы отображения и особенности
4.4.1. Лагранжевы отображения
4.4.2. Лагранжевы особенности
4.5. Библиографические замечания
5. Волновая оптика гравитационных линз
5.1. Предварительные сведения
5.1.1. Пример асимптотического разложения
5.1.2. Оптика в искривленном пространстве-времени
5.1.3. Усиление вблизи особенности типа складки
5.2. Взаимная интерференция изображений
5.2.1. Введение
5.2.2. Уравнение линзы, критические кривые, каустики
5.2.3. Общие положения
5.2.4. О стационарных кривых
5.2.5. Решение уравнения линзы в окрестности критической точки
5.2.6. Расчет степени взаимной когерентности
5.2.7. Случай двухточечной линзы
5.2.8. Обсуждение
5.3. Дифракция
5.3.1. Интенсивность света вблизи каустики
5.3.2. Обсуждения
5.4. Библиографические замечания
6. Модели гравитационных линз
6.1. Аксиально симметричные линзы
6.1.1. Общие свойства
6.2. Квадрупольные линзы
6.2.1. Линза Чанг-Рефсдала
6.3. Неосесимметричные модели линз
6.3.1. Простые модели эллиптических галактик
6.4. Изотермические эллипсоидальные модели
6.5. Библиографические замечания
7. Наблюдения гравитационных линз
7.1. Наблюдения кратных изображений
7.1.1. Конфигурации с двойными изображениями
7.1.2. Конфигурации с четырьмя изображениями
7.1.3. Кандидаты в гравитационные линзы
7.2. Радиокольца
7.3. Гигантские яркие дуги и небольшие дужки
7.4. Библиографические замечания
8. Гравитационные линзы - природные телескопы
8.1. Галактики как гравитационные линзы
8.1.1. Галактическая структура
8.1.2. Образование галактик и их эволюция
8.1.3. Космологическая постоянная
8.2. Линзирование скоплениями галактик
8.2.1. Сильное линзирование скоплениями
8.2.2. Слабое линзирование скоплениями
8.2.3. Слабое линзирование крупномасштабной структурой
8.3. Режимы гравитационного линзирования
8.3.1. Микролинзирование квазаров
8.3.2. Миллилинзирование
8.3.3. Линзирование и y-всплески
8.3.4. Возможные массы линз
8.4. Библиографические замечания
9. Микролинзирование
9.1. Основы стандартной модели
9.2. Проблема скрытой массы
9.2.1. Основы проблемы скрытой массы
9.2.2. Барионная или небарионная скрытая масса?
9.2.3. Скрытая масса гало
9.3. Компоненты Галактики
9.3.1. Галактический диск
9.3.2. Галактическое гало (сфероид)
9.3.3. Галактический балдж
9.4. Оптическая толщина
9.5. Частота микролинзирования
9.6. Анализ модели Мао-Пачинского
9.7. Двойные линзы и планеты
9.8. Измерения параллакса
9.9. Собственные движения линзы
9.10. Двойные источники
9.11. Влияние поля Галактики
9.11.1. Введение
9.11.2. Основные предположения и соотношения
9.11.3. Оценка влияния массы Галактики
9.12. Некомпактные микролинзы
9.12.1. Введение
9.12.2. Основные предположения и соотношения
9.12.3. Кривая блеска некомпактной линзы
9.12.4. Влияние распределения массы Галактики
9.12.5. Пример влияния массы Галактики
9.13. Библиографические замечания
10. Наблюдения гравитационных микролинз
10.1. Введение
10.2. Признаки микролинзирования
10.3. Наблюдения звезд БМО
10.3.1. Эксперимент EROS
10.3.2. Эксперимент MACHO
10.3.3. Эксперимент PLANET
10.3.4. Результаты наблюдений группы EROS
10.3.5. Результаты наблюдений группы MACHO
10.4. Наблюдения в направлении балджа
10.4.1. Результаты наблюдений OGLE
10.4.2. Результаты наблюдений MACHO
10.4.3. Интерпретация данных наблюдений балджа
10.5. Результаты и некоторые вопросы
10.6. Микролинзирование в направлении М31
10.6.1. Причины выбора галактики М31
10.6.2. Первые наблюдения М31
10.6.3. Проект AGAPE
10.7. Эксперименты по микролинзированию в будущем
10.8. Выводы
10.9. Библиографические замечания
Заключение
Список литературы.