¿Cómo funcionan los fenómenos de lentes gravitacionales y dilatación del tiempo causados ​​por un agujero negro?

Tome un pedazo de papel y dibuje una línea recta con una regla, y luego arrugue el papel. Mirando desde arriba, la línea se ve forzada, por la deformación del papel, a doblarse de un curso recto. Si vivieras en Flatland, sin comprender la tercera dimensión (en la que se deformaba el papel), las líneas parecerían desplazarse arbitrariamente de izquierda a derecha: esto podría ser un haz de luz o la trayectoria de un objeto. Esta desviación de un camino recto se registra como una fuerza: la gravedad, según Einstein, producida por una masa que deforma el espacio-tiempo a su alrededor.

Una gran masa, como un agujero negro (las estrellas y las galaxias también pueden doblar la luz) deforma el espacio-tiempo de tal manera que puede doblar la luz a su alrededor en grandes ángulos, de modo que vemos que algo está en el lugar equivocado (porque asume automáticamente que la luz viaja en línea recta). Esto puede recrear un parche de cielo y producir imágenes duplicadas, como la Cruz de Einstein (que es un cuásar presentado en 4 imágenes idénticas por una galaxia de lente intermedia) o distorsionar un objeto, como el Anillo de Einstein.

Todas las masas tienen algún efecto de dilatación del tiempo, no solo los agujeros negros: los objetos en la superficie de la Tierra envejecen más lentamente que los objetos en órbita, de modo que los satélites GPS necesitan una corrección relativista o el error se acumula en millones de cálculos. El espacio y el tiempo son múltiples, el espacio-tiempo, deformado por las masas. Con un objeto realmente grande como un agujero negro, la deformación es enorme: un objeto entrante experimenta una fuerte fuerza gravitacional (espacio deformado) y envejece mucho más lentamente (tiempo deformado).

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