透镜运动与非均匀放大对图像光谱的影响

与直觉相反，在任何度规引力理论中，由运动星系团透镜化的延展星系的图像应具有略微不同的光谱。这主要有两个原因。一是运动透镜的引力势是随时间变化的（运动星系团效应，MCE）。二是由于延展且旋转的源 across 存在非均匀放大（差分光放大效应，DME）。图像之间的时间延迟也可能因宇宙学膨胀而导致其红移不同。这种微分膨胀效应可能很小。我们利用一个简单模型，从第一性原理推导了这些效应。一个应用案例是子弹头星系团（Bullet Cluster），其巨大的切向速度可能与$\Lambda CDM$范式不一致。该速度可以通过复杂的流体动力学模型进行估算，而利用 MCE 可以避免此类模型的不确定性。我们认为 MCE 应该可以通过 ALMA 观测到。然而，如果使用典型的螺旋星系作为源，此类测量可能会受到 DME 的干扰。幸运的是，我们发现如果可以获得详细的光谱线轮廓，就可以区分 DME 和 MCE。计算 DME 对每个图像平均红移的影响程度也可能是可行的，但这需要对源进行分辨观测才能准确完成。DME 的量级约为源的角尺寸除以爱因斯坦半径再乘以源上的红移变化。因此，它主要影响特定取向下的近乎侧向的螺旋星系。这表明观测者应通过仔细选择目标来减小 DME，我们在文中对此可能性进行了详细讨论。