Lente gravitacional

Las lentes gravitacionales son causadas por un cuerpo masivo entre un objeto lejano y nosotros. Puede crear la apariencia de dos o más objetos cuando en realidad sólo hay uno. La luz del objeto se desvía alrededor del cuerpo masivo que se encuentra entre ellos.

El cuerpo masivo, como una galaxia o un agujero negro, crea un campo gravitatorio muy fuerte en el espacio. La naturaleza exacta del efecto depende de:



 

La Cruz de Einstein: cuatro imágenes de un cuásar  Zoom
La Cruz de Einstein: cuatro imágenes de un cuásar  

Einstein

Parte de una serie de artículos sobre

La relatividad general

Spacetime curvature schematic

G μ ν + Λ g μ ν = 8 π G c 4 T μ ν {\displaystyle G_{mu \nu }+\\Lambda g_{mu \nu }={8\pi G \\\nsobre c^{4}}T_{mu \nu }}. G_{\mu \nu }+\Lambda g_{\mu \nu }={8\pi G \over c^{4}}T_{\mu \nu }

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Albert Einstein predijo la posibilidad de las lentes gravitacionales. El descubrimiento de que nuestro Sol curva la luz de los objetos lejanos cuando su luz pasa cerca de él fue una prueba de que la teoría general de la relatividad era correcta.



 

Tipos de lentes

Hay tres tipos de lentes:

  • fuerte lente
  • lente débil
  • microlente

Fuerte lente

Las lentes fuertes se revelan al producir múltiples imágenes del mismo objeto. Un ejemplo muy conocido es la Cruz de Einstein (Q2237+0305) a una distancia de 8.000 millones de años luz. En este caso, la lente gravitacional produce cuatro imágenes del mismo objeto (un cuásar), aunque se trata de un solo objeto. La luz del cuásar no viaja en línea recta hacia la Tierra. Por el contrario, se desvía a lo largo del campo gravitatorio de una galaxia que se encuentra frente a él. Esta galaxia está a una distancia de 400 millones de años luz.

El primer descubrimiento de este tipo (excepto el del Sol) se produjo en 1979. Dos cuásares se encontraban cerca el uno del otro. Ambos tenían el mismo espectro y resultaron ser dos imágenes del mismo cuásar (Q0957+651). En 1980 los científicos descubrieron qué grupo de galaxias funcionaba como lente.

Lentes débiles

Las lentes débiles no producen múltiples imágenes del mismo objeto. En cambio, produce una imagen muy deformada o estirada de un objeto que se encuentra más allá de la lente. En 1986 se descubrió esto en el cúmulo Abell 370. Más tarde se comprendió que se trataba de una imagen muy deformada de una galaxia situada mucho más allá del cúmulo.

El objeto puede parecer más grande o más pequeño, como se muestra en la tabla. Las lentes débiles nos permiten observar galaxias muy lejanas, que no podríamos observar sin dichas lentes. Al curvar la luz, la cantidad de luz (magnitud) de la fuente aumenta. De este modo, una galaxia muy lejana y débil puede hacerse visible, mientras que normalmente no podríamos observarla.

Microlente

En los casos de microlente, no hay distorsión de la forma. Sin embargo, la cantidad de luz visible de un objeto cambia periódicamente. Esto puede servir para detectar exoplanetas. La luz procedente de una estrella lejana se desvía y aumenta por el campo gravitatorio de una estrella más cercana. La presencia de un exoplaneta que gira alrededor de esa estrella más cercana curva periódicamente la luz de la estrella más lejana. El objeto OGLE-2005-BLG-390-Lb, descubierto el 25 de enero de 2006, es el primer exoplaneta detectado mediante microlentes.



 

Distorsiones.  Zoom
Distorsiones.  

Descubrimiento de un exoplaneta, utilizando la luz de una estrella lejana.  Zoom
Descubrimiento de un exoplaneta, utilizando la luz de una estrella lejana.  


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