Edición especial: Efectos de lentes gravitacionales

Transcripción de Comic

Pánel 1.
[El holograma de la Dra. Rubin se desaparece]
Maestra: Gracias, Dra. Rubin.
Epo: Maestra Iteede… ¿las velocidades de rotación de las galaxias y de los cúmulos de galaxias son la única evidencia de la existencia de la materia oscura?

Pánel 2.
Maestra: Para nada. Después de que la Dra. Rubin descubriera lo de las velocidades de rotación de las galaxias, se encontró evidencia de lentes galácticos gravitacionales.
Entoz: ¿Lentes gravitacionales?
Maestra: Sí, imaginen una galaxia se encuentra justo atrás de un cúmulo de galaxias, pero mucho más lejos de nosotros que el cúmulo. La luz de la galaxia distante va a curvarse debido a la gravedad del cúmulo de galaxias, y veremos a la galaxia distante a los lados del cúmulo.

Pánel 3.
Maestra: Como el caso de G2237+0305, la Cruz de Einstein.

Pánel 4.
Maestra: La parte brillante del centro es la galaxia cercana y las cuatro luces alrededor son el mismo quasar. El quasar está detrás de la galaxia, y su luz se curva por la masa de la galaxia. Einstein y, después, Zwicky lo predijeron, pero no fue hasta 1979 que el primer objeto sujeto al efecto de un lente gravitacional, el Quasar Gemelo, fue descubierto.

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¿Qué significa eso?

Lente gravitacional – Se refiere al efecto que ocurre al curvarse la luz de un objeto distante debido a la gravedad de un objeto más cercano.

Cruz de Einstein – Es también conocido como G2237+0305, y es un ejemplo de lente gravitacional donde una galaxia cercana produce cuatro imágenes del mismo quasar que se encuentra justo detrás de la misma.

Quasar – Es una galaxia activa, donde uno de los jets se encuentra dirigido en la dirección general del observador, pero no se encuentra dirigido directamente.

Quasar Gemelo – Es también conocido como QSO 0957+561 A/B, y fue el primer descubrimiento de un objeto sujeto a una lente gravitacional (en 1979). Consiste en la imagen doble de un quasar formada por la gravedad de una galaxia cercana que se encuentra en una línea directa entre QSO 0957+561 A/B y la Tierra.

¡En nuestra lengua por favor!

En general, todos los objetos físicos curvan el espacio-tiempo a su alrededor. Esta distorción gravitatoria causa que la luz sea desviada al pasar cerca de un objeto. Sin embargo, solo los objetos muy masivos pueden crear una distorción lo suficientemente grande para que la curvatura pueda ser detectada. Por ejemplo, la luz de las estrellas que se encuentran atrás de nuestro Sol se curva, y durante los eclipses solares, la desviación de las estrellas de fondo puede ser medida. Esto fue observado en 1919 por Sir Arthur Eddington. Su descubrimiento fue la primera evidencia observacional de la teoría de la relatividad general de Einstein, que predecía que los objetos curvarían la luz debido a la deformación del espacio-tiempo a su alrededor. Eddington encontró que el cambio de posición de las estrellas de fondo durante un eclipse correspondía exactamente al cambio predicho por la teoría de la relatividad general.

Einstein, Zwicky y después otros se dieron cuenta que la masa de un objeto no solamente iba a deformar el espacio-tiempo y causar un cambio en la posición aparente de las galaxias y estrellas de fondo, pero que en la escala de galaxias, la masa podría actuar como una lente, produciendo múltiples imágenes y magnificando galaxias de fondo que de otra forma estarían escondidas por la galaxia cercana, o no serían lo suficientemente brillantes para ser observadas. En una noche despejada, cuando alguien enciende una linterna del otro lado de un campo, la podrías ver con facilidad. Pero si hubiera una gran roca entre tu y la linterna, no podrías ver la. Pero cuando hablamos de campos gravitatorios inmensos, si la roca tuviera una masa enorme, como es el caso de una galaxia que causa una lente gravitacional, entonces la luz se curvaría alrededor de dicha “roca”. Dependiendo de tu posición, la roca y la linterna, podrías ver la linterna o incluso varias imágenes de la misma, como en la Cruz de Einstein.