E8 Lentes Gravitacionales

Tópico

El protagonista de este modelo es la lente gravitacional, la desviación que sufre la luz al pasar cerca de una masa, confirmada observacionalmente por primera vez en mil novecientos diecinueve.

Esa misma lente gravitacional se clasifica en tres tipos según su intensidad: una lente fuerte, que produce arcos, anillos de Einstein completos e imágenes múltiples de una misma fuente; una lente débil, que apenas distorsiona la forma de las fuentes de manera puramente estadística; y una microlente, que amplifica de forma pasajera el brillo de estrellas individuales. La masa de la lente y la geometría de la alineación hacen que un mismo fenómeno físico produzca estos tres efectos observacionales tan distintos entre sí.

El ángulo de deflexión de Einstein, es decir, el ángulo con el que esa lente gravitacional desvía la luz, crece con la raíz cuadrada tanto de la masa que actúa como lente como de la distancia involucrada, de modo que una masa mayor o una distancia mayor hacen que la desviación sea también mayor. Sin embargo, un anillo de Einstein completo alrededor de esa lente solo se forma cuando la fuente, la propia lente y el observador quedan perfectamente alineados sobre una misma línea: esa alineación perfecta es una condición de todo o nada, de manera que cualquier desalineación, por pequeña que sea, hace que ese anillo se rompa en arcos o en imágenes múltiples separadas.

Cuando la fuente detrás de esa lente gravitacional es en sí misma variable, como ocurre con ciertos núcleos galácticos lejanos, las distintas imágenes múltiples que produce la lente le llegan al observador con una demora temporal distinta entre sí, porque cada imagen recorre un camino óptico distinto hasta llegar a él. Esa demora temporal entre las imágenes hace posible medir la constante de Hubble, el ritmo actual de expansión del universo, de una manera completamente independiente de la escalera tradicional de distancias, y el valor así obtenido queda hoy en tensión con el valor que se infiere a partir del fondo cósmico de microondas. Así, desde la lente gravitacional con la que arranca este documento hasta esa tensión en la medición del ritmo de expansión del universo con la que termina, pasando por sus tres formas de manifestarse y por la condición de todo o nada que rige la formación de un anillo de Einstein completo, la lente gravitacional hace que la simple desviación de la luz por la gravedad termine convirtiéndose en una de las formas más independientes —y hoy más discutidas— de medir el propio ritmo de expansión del universo.

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