¿Qué es la lente gravitatoria? : Windows en el espacio profundo

En los últimos días se ha puesto de moda el concepto de lentes gravitacionales. El presidente de Estados Unidos dio a conocer la primera imagen tomada por el telescopio espacial James Webb, un evento que fans y profesionales esperan desde hace más de una década. El protagonista del vídeo resultó ser SMACS 0723, un cúmulo de galaxias que interactúan gravitacionalmente entre sí. Puede parecer fascinante, y lo es, pero hay otra cosa que hace que SMACS 0723 sea un candidato perfecto para el debut de James Webb: actúa como una lente gravitatoria .

Es impensable decir lo que hemos dicho y no explicar lo que significa esta combinación de palabras. ‘Lentes gravitacionales’ es un concepto que sólo resulta intuitivo si sabemos un poco sobre la relatividad general, y si es poco, probablemente hemos leído antes sobre las lentes gravitacionales, por lo que la intuición por sí sola no ayudará demasiado aquí. La clave para entender de qué se trata todo esto (aunque llegaremos en párrafos posteriores) es que un cúmulo de estas galaxias añade tanta masa a esta región del espacio que su atracción gravitatoria puede doblar la luz mientras ocurre. . Este efecto puede doblar la luz como una lente de cristal gigante, permitiéndonos ver objetos a la distancia. Dicho esto, es hora de hablar de ello con algo más de detalle.

gravedad . Ya no es tan ‘simple’ como pensaba Newton, en ese momento, gracias a la teoría de la relatividad general, empezamos a entender la gravedad como una deformación del espacio-tiempo. Por lo general (y aunque implica una serie de cuestiones importantes), a menudo se dice que la gravedad deforma el espacio-tiempo como poner una bola de bolos en una cama elástica. La masa del objeto hará que la lona se doble más o menos, dejándola en el agujero de la tela. Si arrojo unas bolas a una cama elástica que se hunde, caerán del borde y, si van por el buen camino, girarán alrededor de la bola de bolos a medida que cae.

Prácticamente así funcionaría la gravedad, salvo que, por supuesto, el espacio-tiempo no es una red bidimensional que sólo fluye… es tridimensional y se deforma de forma diferente, más bien como una cuadrícula de cubos donde los más cercanos al objeto se reducen a medida que tú. ampliar. sus vértices a lo que está causando la deformación. Ahora bien, si esto es cierto, un objeto con demasiado suficiente puede ejercer una atracción gravitatoria que puede incluso doblar la misma luz, independientemente de su velocidad y de la masa casi insignificante de los fotones que lo forman. Ahora, lo que sólo parece una curiosidad tiene consecuencias sorprendentes, porque dependiendo de cómo distorsionan esta luz, podemos ver algunas cosas interesantes.

Antes de que fueran paralelos , cuando salían del otro lado de la lente, se inclinaron uno hacia el otro, centrándose en un punto concreto. Como resultado, las imágenes se centran precisamente en nuestra retina, o los niños pueden quemar cosas sólo con una lupa y luz solar. Ahora, si la clave de este efecto de mejora de la imagen es sólo la curvatura específica de la luz, y ya hemos dicho que la gravedad puede distorsionar el camino de los rayos de luz… entonces debería esperar a que la gravedad pueda actuar como una lupa gigante.

Concretamente, lo que ocurre es que los rayos de luz procedentes de objetos muy lejanos que habrían viajado en paralelo y que no podríamos haber visto llegan a cúmulos de galaxias (por ejemplo), donde algunas de ellas son arrastradas por la gravedad y pasan a la distancia correcta para que su trayectoria se ajuste hasta que rodea el cúmulo y se incline por enfocarnos, como si fuéramos la retina de un ojo cósmico donde la gravedad actuaba como lento para enfocar la imagen. . Ésta es la idea detrás de la lente gravitatoria, y la primera se descubrió en 1919. Gracias al eclipse solar observado por Arthur Eddington. Así que esto es lo que hace el cluster SMACS 0723.observado por James Webb, y gracias a este aumento, permite ver mucho más allá de los 4,6 millones de años luz del cúmulo cuando la luz que nos llegaba lo abandonó. En cierto sentido, las lentes gravitacionales son ventanas en el espacio profundo.

NO atornillar:

  • Por supuesto, no todas las lentes gravitacionales son iguales, podemos dividirlas según su capacidad para desviar la luz, sean fuertes, débiles o microlentes, en las que la forma de los objetos detrás de la lente no cambia, sino que cambian de intensidad . .
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Conoce al autor, Marcel Aridane
Marcel Aridane

Marcel Aridane ha practicado prácticamente todos los tipos de avistamientos, aunque su especialidad son las galaxias… Ha participado en numerosas quedadas y congresos del estudio de galaxias. Algunas de los mejores consejos para estudiar las galaxias han sido compartidas por él, que nos permite mejorar en nuestro nivel de observación y disfrute.

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