espejismo gravitatorio –

En astronáutica, conjunto de imágenes de una estrella lejana que se deben a la curvatura de los rayos de luz de esta estrella provocada por la presencia de un objeto masivo situado en la línea de visión y más cercano al observador.

FÍSICO

Histórico

el fenómeno de espejismo gravitacional es una de las predicciones fundamentales de la teoría de la relatividad general formulada en 1916 por A. Einstein. Su nombre se forjó por analogía con el fenómeno del espejismo óptico: así como éste se explica por la variación del poder refractivo del aire debido al fuerte aumento de temperatura en las inmediaciones de una superficie caliente (arena, asfalto, etc.) , en un espejismo gravitatorio la desviación de los rayos de luz resulta del rápido aumento en la intensidad de la fuerza gravitatoria en la vecindad de una gran masa.

La primera observación de un espejismo gravitacional tuvo lugar durante el eclipse solar total del 29 de mayo de 1919, cuando una expedición encabezada en Brasil por el astrofísico británico A. Eddington midió una variación en la posición de las estrellas observadas cerca del borde del Sol como predijo Einstein. Sin embargo, el fenómeno del espejismo gravitacional puede ser más impresionante. De hecho, si el deflector tiene una cantidad de masa por unidad de volumen superior a un valor crítico (que suele ser el caso de galaxias distantes y cúmulos de galaxias), podemos esperar observar varias imágenes de una fuente de luz situada detrás del deflector. Tal fenómeno se observó por primera vez en 1979, cuando un equipo estadounidense descubrió dos imágenes del mismo cuásar a ambos lados de una galaxia que se desvía. Luego, en 1987, un equipo francés descubrió en el centro del cúmulo de galaxias Abell 370 un arco gigante, una fusión de tres imágenes distorsionadas de la misma galaxia fuente. El deflector es entonces un lente gravitacional, que amplifica y distorsiona las fuentes de luz situadas en el fondo. Estos dos efectos son tanto más importantes cuanto más aumenta la masa del deflector y más lejos está la fuente.

Interés por la astrofísica

El estudio de las múltiples imágenes y el campo de deformación de las galaxias vistas a través de una lente gravitatoria revela directamente la distribución de masa del deflector. Las masas así determinadas confirman la abundancia de materia oscura en el Universo. Los enfoques estadísticos también permiten evaluar la masa promedio de las galaxias. Una aplicación prometedora de estas técnicas reside en el mapeo completo de la distribución de masa, desde las galaxias hasta las estructuras más grandes del Universo (cúmulos y supercúmulos de galaxias). La determinación precisa de la distribución de masas de los cúmulos de galaxias permite utilizarlos como lentes: de hecho, gracias a la amplificación gravitacional de la luz que provocan, observamos galaxias intrínsecamente más débiles que las del campo. Además, como las deformaciones de las galaxias dependen de su distancia, medir su forma es una muy buena manera de estimar su distancia. Finalmente, como el efecto del espejismo gravitacional es sensible a la distribución de masa, ofrece una forma de resaltar la presencia de objetos masivos y compactos (enanas marrones, enanas blancas, etc.) en el halo y en el centro de nuestra galaxia. En efecto, si tal cuerpo pasa frente a una estrella, amplificará su brillo por efecto de espejismo gravitatorio: entonces hablamos deefecto de microlente. La probabilidad de observar este fenómeno es muy baja y depende esencialmente de la abundancia de estrellas masivas y compactas. Esta técnica también se aplica a la búsqueda de planetas alrededor de estrellas distintas al Sol.