<>Los lentes
gravitacionales son el análogo gravitacional al fenómeno
de difracción que sufre la luz al pasar de un medio con cierto
coeficiente de difracción a otro con coeficiente distinto.
Cuando la materia curva al espacio-tiempo, es decir, modifica su
geometría, la geometría a su vez, modifica la
dinámica de los objetos que se mueven en ella, incluyendo, por
supuesto, a los haces de luz, los cuales entonces se curvan por la
presencia de materia. Esto nos permite pensar en una
analogía entre la
difracción y la curvatura de la luz debida a la presencia de
materia, de donde surge el término, lentes gravitacionales.
Los efectos de modificación de la trayectoria de la luz por la
presencia de materia, se han postulado desde los albores de la Relatividad
General. El mismo Einstein propuso la observación de
este fenómeno, como una de las demostraciones de la veracidad de
su teoría.
Esto era como sigue: Utilizando física newtoniana para estudiar
el movimiento de una partícula masiva que vaya a la velocidad de
la luz (lo cual en sí ya es una aberración, pues ninguna
partícula masiva puede ir a la velocidad de la luz, pero
continuemos) y que pase cerca del Sol, sentirá una
atracción gravitacional (otro problema de Newton, si la
hubiésemos supuesto no masiva, entonces no siente la fuerza
gravitacional, pero al ser masiva, no puede ir a la velocidad de la
luz). En fin, a pesar de estos problemas conceptuales, se puede hacer
una cuenta rápida y concluir que la luz se deflectará por
un ángulo
aN = 2MO G/(c2 rm),
con MO = la masa del Sol, G
= la constante universal de la gravitación, c = la velocidad de
la
luz y rm = el punto de
máximo acercamiento. Es interesente que a
pesar de tan serios problemas conceptuales, la expresión que se
obtiene para el ángulo de desviación, utilizando la
teoría de Einstein, hecha para no tener ésos problemas,
nos da
aRG = 4MO G/(c2 rm),
El doble de lo predicho
por Newton. Pudo ser peor. El punto central es que da una respuesta
diferente de la de Newton y medible. Las observaciones por supuesto
coinciden espléndidamente con la predicción relativista.
La idea de lentes
gravitacionales se ha desarrollado enormemente desde
entonces a la fecha, tanto observacional como teóricamente,
viendo y explicando fenómenos tan hermosos como la llamada Cruz
de Einstein: un quásar que al ser difractado por una
galaxia,
genera cuatro imágenes de sí mismo en forma de cruz. Es
muy común encontrar que las galaxias y cúmulos de
galaxias que se encuentran entre galaxias más lejanas y
nosotros, difractan la luz formando arcos. La predicción
teórica nos dice que si nos encontramos perfectamente alineados
tanto la fuente, como la galaxia lente y nosotros, se formaría
un círculo, al no tener la alineación perfecta se forman
arcos del círculo. Discos arcos, como decimos, son una
observación común en la actualidad.
La idea de esta parte del proyecto consiste en determinar con gran
precisión la forma y las características de dichos arcos
al ser formados por la luz atravesando los halos de materia obscura. Se
pretende comparar situaciones análogas para halos de diferentes
características, como aquellos con perfiles de densidad de uno u
otro modelo o, más aún, para aquellos debidos a
diferentes campos, diferentes teorías y comparar las
predicciones de formación de arcos, de unos y otros,
particularizando en las predicciones de ubicación, forma,
intensidad y compararlas con las observaciones, de modo tal de avanzar
en la determinación de la naturaleza de la materia obscura.
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