Lente gravitatoria para niños
Una lente gravitatoria es un fenómeno asombroso en el espacio que ocurre cuando la luz de objetos muy lejanos y brillantes se curva al pasar cerca de un objeto muy masivo, como una galaxia o un cúmulo de galaxias. Imagina que la luz es como un coche que viaja en línea recta, pero si el camino se curva, el coche también se curvará. En el espacio, los objetos muy pesados, como las galaxias, curvan el "camino" de la luz.
Este efecto fue predicho por la teoría de la relatividad general de Albert Einstein. En el año 1919, durante un eclipse solar, el astrónomo Arthur Eddington pudo comprobar que la luz de las estrellas lejanas se doblaba al pasar cerca del Sol, confirmando la predicción de Einstein.
Las lentes gravitatorias son muy útiles para los científicos. Pueden usarse para encontrar objetos que no podemos ver directamente, como los agujeros negros, la materia oscura (una sustancia misteriosa que no emite luz) e incluso planetas extrasolares (planetas fuera de nuestro sistema solar).
Contenido
¿Cómo funcionan las lentes gravitatorias?
Un objeto muy pesado, como una galaxia o un agujero negro, deforma el espacio a su alrededor. La luz, que siempre busca el camino más corto, sigue estas curvas en el espacio. Por eso, la luz se desvía de su camino recto original.
A diferencia de las lentes de cristal que usamos en gafas o telescopios, una lente gravitatoria no tiene un solo punto donde enfoca la luz. En cambio, desvía más la luz que pasa muy cerca de su centro y menos la que pasa más lejos.
Por ejemplo, si una galaxia cercana y un cuásar lejano (un objeto muy brillante en el universo) están casi en la misma línea de visión desde la Tierra, la luz del cuásar se doblará al pasar cerca de la galaxia. Esto puede hacer que veamos varias imágenes del mismo cuásar. A veces, si la alineación es perfecta, la imagen del objeto lejano puede verse como un anillo de luz alrededor del objeto que actúa como lente. A esto se le llama Anillo de Einstein.
Además de crear múltiples imágenes, las lentes gravitatorias también pueden hacer que los objetos lejanos parezcan mucho más brillantes. Esto es muy útil para los astrónomos, ya que les permite observar objetos que de otra manera serían demasiado débiles para ver.
Tipos de lentes gravitatorias
Los científicos clasifican los efectos de las lentes gravitatorias en tres tipos principales:
- Lente fuerte: Son las distorsiones más fáciles de ver. Incluyen la formación de anillos de Einstein, arcos de luz y múltiples imágenes de un mismo objeto.
- Lente débil: Aquí, la distorsión de los objetos de fondo es muy sutil. Solo se puede detectar estudiando un gran número de objetos lejanos y buscando patrones en sus formas.
- Microlente: En este caso, no hay una distorsión visible en la forma del objeto. Lo que se observa son pequeños cambios en el brillo de la luz de los objetos de fondo. Esto ocurre cuando un objeto masivo (como una estrella o un planeta) pasa por delante de una estrella más lejana.
¿Qué tipo de luz desvían?
Una lente gravitatoria afecta a todo tipo de radiación electromagnética, no solo a la luz visible. Esto significa que desvía las ondas de radio, los rayos X, la luz infrarroja y ultravioleta, y cualquier otra forma de luz. Además, su efecto es el mismo para todas las longitudes de onda, lo que permite a los astrónomos estudiar los objetos amplificados con diferentes técnicas.
Descubrimientos y observaciones importantes
- En 1937, el científico Fritz Zwicky predijo que las galaxias podían causar estos efectos de lente.
- El primer ejemplo de una lente gravitatoria fue observado el 29 de marzo de 1979 por el astrónomo británico Dennis Walsh y su equipo. Vieron dos imágenes de un cuásar que resultaron ser la misma, duplicada por una galaxia elíptica gigante.
- A finales de los años 70, Roger Lynds y Vahe Petrosian descubrieron un gran arco de luz en un cúmulo de galaxias, que más tarde se identificó como un efecto de lente gravitatoria.
- En 1988, los radioastrónomos descubrieron una lente gravitatoria en forma de anillo, que fue llamada "anillo de Einstein".
- En 1995, el telescopio espacial Hubble capturó una imagen impresionante de una lente gravitatoria creada por el cúmulo de galaxias Abell 2218, mostrando más de 120 arcos de luz de galaxias lejanas.
- Gracias a las lentes gravitatorias, los investigadores han podido detectar la galaxia más lejana conocida hasta el momento y también han descubierto planetas extrasolares. Esta técnica es muy prometedora para encontrar planetas similares a la Tierra.
- En 2021, un estudio de imágenes del telescopio espacial Hubble reveló la aparición de una supernova (una explosión estelar) en tres imágenes diferentes de una galaxia lejana, debido a una lente gravitatoria. Esto ayuda a los científicos a entender mejor el universo.
Galería de imágenes
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Galaxy cluster MACS J2129-0741 and lensed galaxy MACS2129-1.
Véase también
En inglés: Gravitational lensing Facts for Kids
- Anillo de Einstein
- Microlente gravitatoria
- SN Refsdal
