Lentes gravitacionales

     El término lente gravitacional fue utilizado por primera vez por Lodge en 1919 para describir la desviación de un rayo de luz debido a la atracción gravitacional del Sol. La gravedad curva la trayectoria de los rayos de luz y por tanto, tal y como se indica en la Figura 2, la posición aparente de un objeto cambia. En teoría se pueden incluso producir imágenes múltiples de un objeto. En 1937, Zwicky demostraba que es mucho más fácil detectar lentes gravitacionales a escala galáctica que a escala estelar. En estas lentes la radiación de un objeto muy lejano, es curvada por el campo gravitacional generado por una galaxia más próxima produciendo imágenes múltiples del objeto. En 1979 (42 años más tarde) Walsh, Carswell y Weymann anunciaron la detección de la primera lente gravitacional. Estos astrónomos detectaron una imagen doble de uno de los objetos mas lejanos del Universo, el quasar QSO0957+561. Posteriormente se detectó una galaxia más cercana que es la que actúa como lente curvando la trayectoria de la radiación proveniente del quasar y produciendo las dos imágenes. En la actualidad se conocen múltiples casos de lentes gravitacionales. Probablemente la más conocida es la denominada Cruz de Einstein que se muestra en la Figura 3 junto con algunos otros ejemplos espectaculares como las estructuras con forma de Arco detectadas por el Telescopio Espacial Hubble en el cúmulo de galaxias Abell 2218. A través del estudio de las lentes gravitacionales se puede determinar la geometría del espacio-tiempo a distancias cosmológicas y, por tanto, cómo era el Universo mucho antes de que apareciera el hombre en la Tierra. Por esta causa, el estudio de las lentes gravitacionales está en plena ebullición en este fin de siglo. 

    Figura 2: En la imagen se muestra el efecto de un objeto masivo, M, sobre la radiacion de un objeto Q visto por un observador en O. El campo gravitacional de M curva los rayos de luz de Q que llegan curvados a O. Para O existen por tanto dos imagenes Q' del objeto.
     
     


    a)Imagen de la lente gravitacional descubierta recientemente: 
    PG 1115+080 por R. Nemiroff y J. Bonnell, en ella se muestran cuatro imagenes de un mismo quasar que se encuentra justo detras de una galaxia más débil, la situada en el centro.

    b) Imagen de la Cruz de Einstein. Al igual que el anterior objeto se observan cuatro imágenes de un mismo quasar. La figura muestra ademas variaciones en el luminosidad de las 4 imagenes entre Agosto de 1991 y Agosto de 1994 causadas por las estrellas dentro de la galaxia que curva la radiación.
    c) Imagen del cúmulo de galaxias Abell 2218; los arcos observados son imagenes artificiales generadas por la curvatura del espacio- tiempo que causa Abell 2218.