lente gravitacional
Una lente gravitacional es una distribución de materia (como un cúmulo de galaxias ) entre una fuente de luz distante y un observador que es capaz de desviar la luz de la fuente a medida que la luz viaja hacia el observador. Este efecto se conoce como lente gravitacional , y la cantidad de flexión es una de las predicciones de la teoría general de la relatividad de Albert Einstein . [1] [2] Al tratar la luz como corpúsculos que viajan a la velocidad de la luz , la física newtoniana también predice la curvatura de la luz, pero solo la mitad de lo que predice la relatividad general. [3] [4] [5] [6]
Aunque Einstein hizo cálculos inéditos sobre el tema en 1912, [7] Orest Khvolson (1924) [8] y Frantisek Link (1936) [9] son generalmente acreditados como los primeros en discutir el efecto impreso. Sin embargo, este efecto se asocia más comúnmente con Einstein, quien publicó un artículo sobre el tema en 1936. [10]
Fritz Zwicky postuló en 1937 que el efecto podría permitir que los cúmulos de galaxias actuaran como lentes gravitacionales. No fue hasta 1979 que este efecto fue confirmado por la observación del Twin QSO SBS 0957+561.
A diferencia de una lente óptica , una lente gravitatoria puntual produce una desviación máxima de la luz que pasa más cerca de su centro y una desviación mínima de la luz que viaja más lejos de su centro. En consecuencia, una lente gravitatoria no tiene un único punto focal , sino una línea focal. El término "lente" en el contexto de la desviación de la luz gravitacional fue utilizado por primera vez por OJ Lodge, quien señaló que "no está permitido decir que el campo gravitatorio solar actúa como una lente, ya que no tiene distancia focal". [11]Si la fuente (de luz), el objeto de lente masiva y el observador se encuentran en línea recta, la fuente de luz original aparecerá como un anillo alrededor del objeto de lente masiva (siempre que la lente tenga simetría circular). Si hay alguna desalineación, el observador verá un segmento de arco en su lugar.
Este fenómeno fue mencionado por primera vez en 1924 por el físico de San Petersburgo Orest Khvolson , [12] y cuantificado por Albert Einstein en 1936. Generalmente se lo denomina en la literatura como un anillo de Einstein , ya que Khvolson no se preocupó por el flujo o radio de la imagen del anillo. Más comúnmente, donde la masa de la lente es compleja (como un grupo o cúmulo de galaxias)) y no causa una distorsión esférica del espacio-tiempo, la fuente parecerá arcos parciales dispersos alrededor de la lente. El observador puede entonces ver múltiples imágenes distorsionadas de la misma fuente; el número y la forma de estos dependen de las posiciones relativas de la fuente, la lente y el observador, y la forma del pozo gravitatorio del objeto de la lente.
Las lentes gravitatorias actúan por igual en todo tipo de radiación electromagnética , no solo en la luz visible, y también en la radiación no electromagnética, como las ondas gravitacionales. Se están estudiando los efectos de lentes débiles para el fondo cósmico de microondas , así como para estudios de galaxias . También se han observado lentes fuertes en regímenes de radio y rayos X. Si una lente fuerte produce múltiples imágenes, habrá un retraso de tiempo relativo entre dos caminos: es decir, en una imagen, el objeto de la lente se observará antes que la otra imagen.
