¿Están los astrónomos esperando ver algo en una imagen de una lente gravitacional que ya han visto en una imagen adyacente?

@RobJeffries' respuesta a la pregunta ¿Tiene lentes gravitacionales proporcionan información evolución en el tiempo? señala que puede haber una diferencia sustancial en los tiempos de llegada de la luz desde una fuente dada vista en diferentes imágenes desde una lente gravitacional.

El documento vinculado allí muestra valores " " del orden de 30 días, pero es difícil para mí entender cuál es el observable real.$\Delta t$

Lo que estoy pidiendo aquí es (idealmente) si hay un evento bien definido que una persona laica podría entender, algo parpadeante o desapareciendo o brillando sustancialmente que ya se ha visto en una imagen producida por una lente gravitacional que aún no ha sido visto en una de las otras imágenes, y se espera que se vea en el futuro (presumiblemente cercano).

Si algo como esto no existe, un sustituto podría ser un caso donde esto ha sucedido, y el segundo avistamiento del mismo evento fue predicho, esperado y observado a tiempo.

No tengo idea si esto sucede todo el tiempo, o si nunca ha sucedido todavía.

Lo que debe hacer es correlacionar de forma cruzada los conjuntos de datos de observación para las múltiples fuentes y buscar el "retraso" que maximiza la función de correlación cruzada. En términos generales, los "eventos" no son realmente destellos o caídas individuales, sino la suma de toda la variabilidad de tiempo que se ve.

La variabilidad en cuestión generalmente proviene de las porciones centrales del "motor central" de un quásar o núcleo galáctico activo. Para un agujero negro supermasivo en el centro de un cuásar, la órbita circular más estable es 3 veces el radio de Schwarzschild ( ). Básicamente, esto define el borde interno de cualquier disco de acreción y si dividimos esto por , obtenemos una escala de tiempo para las variaciones más rápidas en la salida de luminosidad. Entonces, esta es casi la misma fórmula que se presenta en la pregunta vinculada $= 6GM_{\rm BH}/c^2$$c$

$$\tau \sim 3\times 10^{-5} \left(\frac{M_{\rm BH}}{M_{\odot}}\right)\ {\rm sec}\, ,$$ excepto que los agujeros negros supermasivos son mucho menos masivos que las galaxias de lentes de primer plano (generalmente). Esta escala temporal de variación es mucho más corta que el tiempo de retraso potencial debido a la lente gravitacional. Es esta diferencia en las escalas de tiempo lo que significa que hay mucha "estructura" dentro de las curvas de luz que puede ser bloqueada por la correlación cruzada.

Sin embargo, hay un ejemplo notable de una supernova de tipo Ia que se ve en una imagen con lentes múltiples ( Goobar et al. (2017) , pero el retraso previsto en las curvas de luz fue horas y las curvas de luz no son lo suficientemente buenas como para medir esto Esta técnica es un área activa de investigación y una parte importante de la ciencia que se logra a través del Gran Telescopio de Encuesta Sinóptica ( Huber et al. 2019 ).$<35$

Finalmente, lo que realmente está buscando ha sucedido en términos de SN "Refsdal" . Esta fue una supernova de tipo II que se ve "explotar" en una galaxia con múltiples imágenes, vista a través / alrededor de un cúmulo de galaxias. Se realizó una predicción, basada en un modelo para el potencial gravitacional del clúster, de que otra imagen debería aparecer dentro de un año o dos. Esta imagen adicional fue detectada por Kelly et al. (2016) en un documento titulado "Deja vu de nuevo".

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De Kelly et al. (2016) ("Deja vu de nuevo"). Ver "SX" en el tercer panel:

Figura 1. Exposiciones WFC3-IR F125W y F160W codificadas del campo MACS J1149.5 + 2223 galaxy-cluster tomado con HST. El panel superior muestra imágenes adquiridas en 2011 antes de que apareciera el SN en S1 – S4 o SX. El panel central muestra imágenes tomadas el 20 de abril de 2015 cuando las cuatro imágenes que forman la cruz de Einstein están cerca del brillo máximo, pero no se observa flujo en la posición de SX. El panel inferior muestra imágenes tomadas el 11 de diciembre de 2015 que revelan la nueva imagen SX de SN Refsdal. Las imágenes S1 – S3 en la configuración cruzada de Einstein permanecen visibles en la imagen codificada del 11 de diciembre de 2015 (ver Kelly et al. 2015a y Rodney et al. 2015b para el análisis de la curva de luz SN).

Kelly, PL, Brammer, G., Selsing, J., y col. 2015a , ApJ, presentado (arXiv: 1512.09093 )

Rodney, SA, Strolger, L.-G., Kelly, PL, et al. 2015b , ApJ, en prensa (arXiv: 1512.05734 )