martes, 1 de enero de 2013

LENTES GRAVITACIONALES.



En el año de gracia de 1919, un cuidadoso experimento puso a prueba una de las afirmaciones centrales de la Teoría de la Relatividad General : a saber, que la presencia masiva de un astro era capaz de modificar la trayectoria de un rayo luminoso, en contra de la teoría clásica, que negaba enfáticamente esa posibilidad. Gozosamente, la naturaleza confirmo la predicción de Einstein: los rayos de luz provenientes de una estrella, se desviaban al pasar por las cercanías del sol y su poderoso campo gravitatorio. A partir de entonces, la imagen del universo cambio: ya estaba abierto el camino hacia el Big Bang y los agujeros negros. También hacia las lentes gravitacionales.

Al fin y al cabo, una lente óptica, no es mas que un vidrio capaz de desviar los rayos de luz. Cuando una lupa amplifica un objeto, por ejemplo una cucaracha, el vidrio, por sus propiedades y su forma separa los rayos provenientes del dignísimo insecto, de tal manera que lo vemos mas grande. Cuando una lente invierte una imagen, simplemente modifica las trayectorias de los rayos, de tal manera que la vemos invertida. Una lente gravitacional hace parecidas piruetas luminosas, solo que a escala cósmica y sin intervención de cucarachas ni vidrios : son objetos estelares los que participan del proceso, y el motivo por el cual la luz cambia de rumbo es la gravitación de algún astro, o conjunto de astros masivos (galaxia, grupo de galaxias), situados entre el objeto a observar y nosotros.

Aunque previstas teóricamente desde los anos treinta, las lentes gravitacionales, sin embargo, se hicieron esperar: la primera fue descubierta, y casi por casualidad, el 29 de marzo de 1979, por D. Walsh, R. Carswell en Inglaterra y R. Weiyman en los EE. UU. Estos caballeros estaban tratando de ubicar ópticamente (mediante telescopio) la radiofuente 0957+561. No había más que dos candidatos: dos quasars (objetos muy alejados, puntuales y brillantes), ambos de igual luminosidad y características casi idénticas, separados apenas por solo 6 segundos de arco. Por cual decidirse? Venia casi servida una audaz y salomónica conclusión: ni un quasar, ni el otro: en realidad, ambas imágenes correspondían al mismo quasar. Algún objeto masivo, ubicado entre el quasar y nosotros como un gigantesco vidrio estelar, separaba en dos el rayo puntual emitido por el quasar, mostrando al telescopio óptico dos quasars donde había solo uno, de la misma manera que una piedra colocada apropiadamente separa en dos el hilo de agua que cae por la ladera de una montaña, haciendo creer a un observador que hay dos fuentes de agua en vez de una. Ulteriores observaciones confirmaron la hipótesis: una galaxia elíptica poco brillante era la responsable del fenómeno. Interpuesta en la trayectoria de la luz emitida por el quasar, su enorme poder gravitatorio curvaba el rayo quasarico, obligándolo a dividirse para contornearla, de tal manera que nosotros recibimos dos rayos distintos y en consecuencia, vemos dos imágenes de un objeto único. Es decir, una verdadera lente.

Después de esta primera aparición, se descubrieron varias lentes gravitacionales mas: imágenes triples, cuádruples y hasta quintuples empezaron a poner en evidencia la multiplicidad del fenómeno. Pero mas allá de ser una deliciosa curiosidad cósmica, las lentes gravitacionales prometen ser, además, una herramienta muy útil en astronomía: sirven para estimar distancias (dado que una imagen múltiple permite calcular paralajes), y se espera que sean útiles para medir la constante de Hubble (que describe la velocidad de expansión del universo) y también la constante que mide el frenado de esa expansión.

Aunque recién llegadas a la fauna estelar, las lentes gravitacionales son un sabroso ingrediente de la orquesta cósmica. Como era de esperar, el físico poeta español Rodríguez Fontevecchia no podía perdérselas, y así se refiere a ellas en sus Coplas Astronómicas.


Una galaxia lejana
que el azar me ha deparado
duplica la luz del quasar
que me tiene enamorado

Ay, mi astrónoma bonita.
A ti no te ha duplicado.


Una galaxia lejana
que por azar esta allí
duplica la luz de un quasar
que tiene detrás de si.

Ay, mi astrónoma bonita.
Que no te duplique a ti.