Efectos de entornos plasmáticos en el régimen de lente gravitacional fuerte

• Autores: Ulla, Tomás Andrés
• Año de publicación: 2022
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis de grado
• Colaborador/a o director/a de tesis: Gallo, Emanuel
• Materia: Lentes gravitacionales; Plasma; Jet relativista; Jets; Gravitational lenses; Gravitational lensing
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Tesis (Lic. en Física)--Universidad Nacional de Córdoba, Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, 2022.
Fil: Ulla, Tomás Andrés. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina.
El estudio de lentes gravitacionales ha cobrado importancia en los últimos años, en particular gracias al advenimiento de nuevas tecnologı́as observacionales. Dentro de ellos se encuentran los radiotelescopios, destinados, entre otras cosas, al estudio de quásares y púlsares muy distantes. Al utilizar frecuencias bajas, generalmente por debajo de los 400MHz, los entornos plasmáticos contenidos en la lente comienzan a producir efectos observables. El objetivo de este trabajo es estudiar algunos de estos efectos en el régimen de lente gravitacional fuerte, usando como fuente lenteada un jet relativista. Realizamos un primer abordaje utilizando un método numérico exacto de resolución de la ecuación de lente y de cálculo de curvas crı́ticas, cáusticas, magnificación y time delays. Estudiamos distintos perfiles gravitatorios y plasmáticos. Notamos que un modelo de plasma no esférico produce gran riqueza en la lente, pudiendo generar hasta 8 múltiples imágenes de la fuente. Analizando distintas orientaciones y posiciones del jet observamos que el plasma influye más en el cociente de magnificaciones que en el time delay, y en este último su contribución se debe casi en su totalidad al término de Shapiro time delay. Consideramos luego un método perturbativo, extendiéndolo para el modelado de fuentes extensas y la inclusión de plasma. Para el perfil más realista, Elipsoide Isotérmico Singular + Plasma No Esférico, este método logra un error menor al 10% en el régimen de elipticidad < 0,2 y desplazamiento del origen < 80% del radio del anillo de Einstein, generando curvas crı́ticas comparables a las exactas si el ángulo de orientación de la galaxia está en el rango de 0 − 80º para un régimen de plasma débil y de 0 − 60º para un régimen de plasma fuerte.
Gravitational lensing has become a well-established area of research in recent years, particularly because of the advent of new observational technologies. Within them are radio telescopes, intended, among other things, to study very distant quasars and pulsars. By using low frequencies, generally below 400MHz, the plasmatic environments contained in the lens begin to produce observable effects. The aim of this work is to study some of these effects in the strong gravitational lensing regime, using a relativistic jet as lensed source. We carry out a first approach using an exact numerical method for solving the lens equation and calculating critical curves, caustics, magnification and time delays. We study different gravitational and plasmatic profiles. We note that a non-spherical plasma model produces great complexity in the lens, being able to generate up to 8 multiple images of the source. Studying different orientations and positions of the jet, we observe that the plasma influences the magnification ratio more than the time delay, and in the latter its contribution is due almost entirely to the Shapiro time delay term. We then consider a perturbative method, extending it for the modeling of extended sources and the inclusion of plasma. For the most realistic profile, Singular Isothermal Ellipsoid + Non-Spherical Plasma, this method achieves less than 10% error in the regime of ellipticity < 0.2 and offset from the origin < 80% of the radius of the Einstein ring, generating critical curves comparable to the exact ones if the orientation angle of the galaxy is in the range of 0−80º for a weak plasma regime and 0 − 60º for a strong plasma regime.
Fil: Ulla, Tomás Andrés. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina.