Einstein y las lentes gravitatorias

En 1936 Albert Einstein publicó en la revista Science un artículo que demostraba que objetos muy masivos podían curvar el espacio y que como consecuencia de ello, la luz podía ver afectada su trayectoria en las proximidades de estos objetos. De este modo, el espacio próximo a un objeto masivo podía funcionar como una lente, curvando la luz y ampliando o creando diversas imágenes de un objeto distante. La decisión de realizar los cálculos que demostraban este comportamiento y la posterior publicación de los resultados, fue tomada a petición de un astrónomo  aficionado llamado Rudi Mandl.

 

Acción de una lente gravitatoria

Efecto de lente gravitatoria originado por un cúmulo de Galaxias. Ilustración NASA/ESA

 

Abell 2218

El supercúmulo de galaxias Abell 2218 en la constelación de Draco, actúa como una lente gravitatoria. NASA/ESA y Johan Richard (Caltech)

 

En aquel momento Einstein menospreció el valor de aquellos resultados, al considerar que el efecto causado por una estrella sobre otra estrella más lejana situada en la misma línea de visión, sería insignificante y por consiguiente difícil de observar.

Unos pocos meses más tarde, sería el astrónomo de Caltech Fritz Zwicky quien consideró el importante valor del artículo de Einstein, ya que no solamente las estrellas podían actuar como lentes tal y como había considerado Einstein, sino que también lo podían hacer las galaxias y los cúmulos de galaxias. En el caso de las galaxias y los cúmulos de galaxias, el efecto de lente gravitatoria podía ser mucho mayor que el originado por una sola estrella.

En 1937 Zwicky hizo pública una nota en la que proponía utilizar las lentes gravitatorias para tres usos distintos:

  • Poner a prueba la relatividad general.
  • Usar galaxias intermedias como una especie de telescopio, con la finalidad de magnificar objetos más distantes que, de otro modo, serían invisibles para los telescopios terrestres.
  • Resolver el misterio de porqué los cúmulos parecen pesar más de lo que corresponde con la materia visible: “observar la deflexión de la luz entorno de las nebulosas puede proporcionar la determinación más directa de las masas nebulares y solventar la discrepancia mencionada más arriba”.

Con anterioridad, concretamente en el año 1933, Zwicky había analizado el movimiento relativo de las galaxias del  cúmulo de Coma, observando que se desplazaban a tal velocidad que con la masa observada del cúmulo, era sorprendente que estas no salieran despedidas del cúmulo. A tales velocidades, la masa total del cúmulo debía de ser mucho mayor para impedir que las galaxias salieran despedidas, y por tanto el cúmulo acabara desapareciendo. Esta fue la primera vez que se intuyó la existencia de la materia oscura, y por lo tanto, se podría considerar a Zwicky como su descubridor.

Para saber más:

Science News: The amateur who helped Einstein see the light.

Bibliografía:

El Universo de la Nada. Autor: Lawrence M. Krauss.

 

 

 

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