Gravitational lensing in the strong field limit for Kar’s metric

Abstract

Abstract. Gravitational lensing studies have been considered one of the most important applications of General Theory of Relativity. The full theory of gravitational lensing has been developed based on the scheme of the weak field approximation, which has been successfully used to explain all the physical observations. However, in the last years the scientific community has started to look this phenomenon from a different point of view: the strong field limit. The reason of studying this limit is that deviation of light rays in strong fields is one of the most promising areas where a theory of gravitation can be tested in its full form. In this work we have used the method proposed by V. Bozza to calculate the strong field limit deflection angle for a light ray passing near a scalar charged spherically symmetric object described by the metric proposed by Sayan Kar. This metric came from the low-energy limit of heterotic string theory equations of motion. Using Bozza’s method, we solved the lens equation to calculate the parameters of the strong field limit expansion which are directly connected with observables such as the magnification of the images.

El estudio de las lentes gravitacionales ha sido considerada una de las aplicaciones más importantes de la Teoría General de la Relatividad. La teoría completa de las lentes gravitacionales ha sido desarrollada basada en la aproximación de campo débil, que ha sido utilizada con éxito para explicar todas las observaciones. Sin embargo, en los últimos años la comunidad científica ha comenzado a mirar este fenómeno desde un punto de vista diferente: el límite de campo fuerte. La razón de estudiar esta aproximación es que la desviación de los rayos de luz en campos fuertes es una de las áreas más prometedoras en que una teoría de la gravitación puede ser corroborada de manera completa. En este trabajo, se utilizó el método propuesto por V. Bozza para calcular el ángulo de deflexión en el límite de campo fuerte para un rayo de luz que pasa cerca de objeto esféricamente simétrico descrito por la métrica propuesta por Sayan Kar. Utilizando el método de Bozza, hemos resuelto la ecuación de la lente para el cálculo de los parámetros de la expansión los cuales están conectados directamente con los observables, como la magnificación de las imágenes.