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大阪工業大学 情報科学部 宇宙物理・数理科学研究室 2016年度 卒業研究

重力レンズ効果による画像の変形と明るさの変化

情報ネットワーク学科 西田 大輝

2017/2/18 作成

概要 / 目次 /

概要

重力レンズ効果という、重力がレンズのような役割を果たし光をゆがめる現象がある。 重力レンズ効果をシミュレーションし、その影響を画像ファイルという形で出力することで、重力レンズ効果が、実際に光にどのように影響を与え、観測者の目に映るかを再現することが目的である.  また、重力マイクロレンズ効果を用いた学習効果という文献によれば、上記の重力マイクロレンズ効果の中には、連星となったブラックホールを重力源とした場合、光の明るさが発散する場合があるとされる。そのため、光の明るさについても再現した.

太陽の手前を衛星を伴って通過する惑星が生じさせるマイクロレンズ効果の比較.(左)重力を擬ニュートンポテンシャルで表した場合,(右)ニュートンポテンシャルで表した場合.


  • 目次
    1. 序論
      1.1 背景
      1.2 本研究の目的
      1.3 本論文の構成
    2. 準備 2.1 Newtonの万有引力ポテンシャルと擬ニュートンポテンシャル
      2.2 Runge-Kutta法
      2.3 テスト計算
      2.4 使用した環境
      2.5 使用したデータ
      2.6 物体への重力の影響のシミュレーションプログラム
      2.7 画像を半分に加工するプログラム
      2.8 重力により光の影響を画像に反映させるプログラム
      2.9 レイトレーシング法
      2.10 レイトレーシング法を用い改良したプログラム
      2.11 複数の重力源がある場合のプログラム
      2.12 光の明るさの求め方
      2.13 四つの点からなる四角形の面積の求め方
    3. 重力レンズ効果による光の明るさの変化 3.1 光の明るさの可視化
      3.2 2つの変化する重力による明るさへの影響
      3.3 ニュートンポテンシャルと擬ニュートンポテンシャルの光量の違い
    4. 結論
    5. 参考文献
    卒業論文

    2017年4月からの所属先 (株)NTTネオメイト
    2017年4月からの連絡先 nisidaiki1030_at_gmail.com