LENTE GRAVITACIONAL

Astrofísica, una lente gravitatoria, también denominada lente gravitacional, se forma cuando la luz procedente de objetos distantes y brillantes como quasares se curva alrededor de un objeto masivo (como una galaxia) situada entre el objeto emisor y el receptor.

Las lentes gravitacionales fueron predichas por la teoría de la relatividad general de Einstein. En el año 1919 se pudo probar la exactitud de la predicción.

Esquema de trayectorias de luz en una lente gravitatoria. Las imágenes de
objetos distantes adquieren forma de arcos rodeando el objeto masivo intermedio

Durante un eclipse solar el astrónomo Arthur Eddington observó como se curvaba la trayectoria de la luz proveniente de estrellas distantes al pasar cerca del sol, produciéndose un desplazamiento aparente de sus posiciones. Los fenómenos de lentes gravitatorias pueden utilizarse para detectar la presencia de objetos masivos invisibles, tales como agujeros negros, la materia oscura e incluso planetas extrasolares.

Hay tres clases de fenómenos de lente gravitacional:

1.- FUERTE: Distorsiones fácilmente visibles tales como formación de anillos de Einstein, arcos y múltiples imágenes.

2.- DÉBILES: Distorsión débil de los objetos de fondo que puede ser detectada únicamente analizando un gran número de los objetos de fondo.

3.- MICROLENTE: Sin distorsión aparente en la forma pero con variaciones débiles dela intensidad de luz de los objetos de fondo.

Una lente gravitacional actúa en todo tipo de radiación electromagnética y no únicamente en luz visible. De hecho, este tipo de lentes carecen de aberración cromática, es decir, su efecto no depende de la longitud de onda de la luz sobre la que actúan, sino que es igual para todos los rangos del espectro electromagnético, sea éste óptico, infrarrojo, ultravioleta o cualquier otro.  Esto permite poder analizar los objetivos amplificados por la lente mediante las técnicas habituales de fotometria o espectroscopia astronómicas.

Efectos de lentes gravitacionales han sido propuestos sobre la radiación de fondo de microondas y sobre algunas observaciones de radio y rayos x.

Las lentes Gravitacionales pueden utilizarse como en un telescopio para observar la luz procedente de objetos muy lejanos.

Investigadores americanos fueron capaces de detectar la galaxia más lejana conocida gracias al efecto de lente gravitacional ejercido por la agrupación de galaxias Abel 2218. Estas observaciones fueron realizadas con el Telescopio Espacial Hubble (15/02/2004). Tres planetas extrasolares han sido descubiertos también en eventos de microlentes gravitacionalas.

Esta técnica permitirá detectar la presencia de planetas de masa terrestre alrededor de estrellas parecidas al Sol si estos son comunes.

Ademas se pueden usar en sentido completamente inverso a partir de la deformación de las fuentes de fondo se puede deducir la distribución de masa del objeto que hace de lente. Esto es especialmente útil en el caso de cúmulos de galaxias, como el ya mencionado Abell 2218 o muchos otros. Estas técnicas tienen la ventaja de que es capaz de rastrear también la materia oscura del cúmulo.

Efectos de lentes gravitacionales observados en una imagen del telescopio
Espacial Hubble. La lente está formada por el clúster de galaxias Abell 11689. Ampliada muestra imágenes extendidas en arcos de galaxias distantes.

En esta formación conocida como la Cruz de Einstein, 4 imágenes del mismo cuásar
lejano aparecen alrededor de una galaxia en primer plano debido a las lentes gravitacionales fuertes.