¿Cómo se dan cuenta los astrónomos de que la imagen que están viendo, usando el telescopio, se ve afectada por el efecto de lente gravitacional?

La lente de gravitación es una de las pruebas de la deformación del espacio-tiempo que es la base de la teoría general de la relatividad. Fue descrito en 1936 por Albert Einstein como consecuencia de su Teoría general de la relatividad de 1916, aunque en ese artículo de 1936 también predijo “Por supuesto, no hay esperanza de observar este fenómeno directamente”.
El Experimento del Eclipse Solar de 1919 ha demostrado la precisión y autenticidad de la teoría general de la relatividad de Einstein, por lo que los científicos solo esperaban que esto también fuera cierto.

El efecto se observó por primera vez en 1979. Los quásares QSO 0957 + 561A / B fueron descubiertos a principios de 1979 por un equipo angloamericano de Dennis Walsh, Robert Carswell y Ray Weyman, con la ayuda del telescopio de 2,1 m del Observatorio Nacional de Kitt Peak. en Arizona / Estados Unidos. El equipo notó que los dos cuásares estaban inusualmente cerca uno del otro, y que su desplazamiento al rojo y su espectro de luz visible eran sorprendentemente similares. Publicaron su sugerencia de “la posibilidad de que sean dos imágenes del mismo objeto formado por una lente gravitacional”.

En los años 90, cuando el telescopio espacial Hubble tomó la imagen de estos cuásares, se demostró que no son dos sino solo uno.

En el centro de la imagen, los dos cuásares son claramente visibles.

¿Te refieres a imágenes como estas?
Supongamos que mira esa imagen, puede tener dos inferencias.

O hay algo así como esa cosa en forma de disco alrededor de ese punto amarillo brillante (que probablemente creo que es una galaxia) o es una imagen distorsionada.
Ahora, si se trata de una estructura de anillo real, podemos calcular qué tan grande es realmente, y luego, utilizando las leyes conocidas de la física, se da cuenta de que es imposible que algo sea así.
Entonces adivinas que debe ser un efecto de lente. Entonces le aplicas la física del efecto de lente, y si encuentras que los números coinciden con lo que estás viendo, entonces sí … es una confirmación de que es una lente gravitacional.

Y no es solo una foto, hay muchas como esas, y todas se ajustan a las matemáticas predichas por la relatividad general (El modelo que predice el efecto de lente), por lo que sabemos con certeza que es lente.

Principalmente por accidente. Si se va a detectar de manera organizada, entonces, comparando la posición y el brillo de las estrellas durante un período de tiempo.
Echa un vistazo al sitio de OGLE.

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