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移动引力镜对光和粒子的偏转

天体物理学 2007-05-23 v1 广义相对论与量子宇宙学

摘要

各种作者都研究了由径向运动的引力镜引起的光的偏转问题——但结果不一致。在本文中我们推广了对任意镜头速度的计算,显示出到镜头速度v的第一阶,偏转角度按1-v比例缩放。我们讨论了相对论光偏转与经典移动试验粒子图景之间的看似不一致性,通过推广镜效应到任意速度的试验粒子(包括光作为极限情况)来加以说明。我们表明,径向运动的镜头对缓慢运动的试验粒子和光的效果截然不同,并且存在一个临界试验粒子速度,在该速度下,镜头的运动对偏转角度没有第一阶效应。在镜头向观察者高度相对论运动的极限中获得的一个有趣且不直观的结果是:光的偏转角度趋于零。我们以移动折射介质的术语阐明了这一现象。此外,我们讨论了在移动镜头的场中对惯性坐标系的dragging以及相应的Lense-Thirring预cession,以更深入地阐明围绕移动质量的几何效应。在第二部分中我们讨论了横向运动对镜星源observed redshift的影响。我们演示了如何通过简单的运动学计算解释任意镜头和试验粒子速度的效应。此外我们包括了源和观察者的横向运动,表明这三个速度可以组合成类似于微透镜研究中使用的有效横向速度。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0401362,
  title  = {Deflection of light and particles by moving gravitational lenses},
  author = {Olaf Wucknitz and Ulrich Sperhake},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0401362},
  year   = {2007}
}

备注

Accepted for publication by PhysRevD.13 pages, revtex4. Figures included