Com as lentes gravitacionais, é possível calcular matematicamente a imagem correta da galáxia que está sendo distorcida?

Houve outro relato de lentes gravitacionais nas notícias. A Wikipedia tem uma boa imagem de um exemplo de lente gravitacional feita pelo Telescópio Espacial Hubble. Isso me leva a pensar que, como eles entendem a matemática por trás das lentes, eles não deveriam conseguir reconstituir a imagem original da galáxia atrás da galáxia que está atuando como lente? Ou seja, pegue a imagem e execute-a através de um programa de computador que reconstrua a imagem usando parâmetros conhecidos da massa e da posição da galáxia de lentes?

gravitational-lensing

— Kevin Holmes
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Isso seria possível teoricamente. No entanto, na prática, as imagens com lente são altamente distorcidas não linearmente e, devido aos limites de resolução, geralmente são limitadas a uma espessura de alguns pixels, na melhor das hipóteses. Devido às transformações não lineares, isso tornaria a imagem original reconstruída ainda mais desfocada.

Dito isto, não vejo nenhuma necessidade real de reconstruir a imagem original. Você pode obter a maioria dos parâmetros (como uma estimativa aproximada do tamanho e tipo da galáxia de fundo) a partir da imagem distorcida.

— Takku
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"Isso seria possível teoricamente." - você pode provar / dar uma referência? Ou, em outras palavras, dada uma imagem bem resolvida do objeto com lentes gravitacionais, como reconstruir o original?

— Alexey Bobrick

Conhecendo a massa e a posição da galáxia de lentes, é possível mapear (numericamente, pelo menos, se não analiticamente) cada ponto na imagem distorcida de volta a um ponto na imagem de fundo 'verdadeira' (usando o formalismo GR da lente; por exemplo - en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_lensing_formalism ). Não entendo por que fazer isso seria muito difícil, em teoria. Na prática, será difícil, sim.

— Takku 22/08/14

1) Você pode não conhecer a distribuição de massa da lente (tudo isso ainda é possível?), 2) Mesmo na famosa foto do Hubble, você vê que um mesmo objeto pode dar duas imagens.

— Alexey Bobrick

A pergunta afirma 'usando parâmetros conhecidos de massa e posição da galáxia de lentes', então eu assumiria que a distribuição de massa também é conhecida. E um objeto com duas / várias imagens é bom, porque não haverá outro ponto na fonte que gerará as imagens no (s) mesmo (s) local (is).

— Takku 22/08/14

Concordou com 1), mas ainda não com 2). Considere uma imagem de fundo contínua como CMB. Como isso não seria um problema?

— Alexey Bobrick

O método para fazer isso é chamado de Deconvolução . Em teoria , sim, é possível se você souber a função exata da distorção e uma imagem exata do resultado - mas, na realidade , a imagem que você possui não é exata, portanto o resultado da desconvolução pode não ser muito útil.

— Volker Siegel
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