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LENTES GRAVITACIONALES
<>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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