¿Qué es la lente gravitacional? ¿Permite un mejor enfoque o le permite ver alrededor de una obstrucción?

Es un fenómeno que fue predicho por la relatividad general, cuando calculas el camino que tomarán los rayos de luz a través del espacio-tiempo curvo. Así como la materia sigue caminos a lo largo de la curvatura del espacio-tiempo, también lo hacen los fotones.

Cuando haces los cálculos, el ángulo de desviación de la luz alrededor de una masa puntual resulta ser

[matemática] \ theta = \ frac {4GM} {rc ^ 2} [/ matemática] donde [matemática] G [/ matemática] es la constante gravitacional de Newton, [matemática] M [/ matemática] es la masa del cuerpo, [ matemática] r [/ matemática] es el “parámetro de impacto” de la teoría de dispersión, y [matemática] c [/ matemática] es la velocidad de la luz.

Aquí hay un ejemplo de lente gravitacional, un llamado anillo de Einstein

Puede y le permite mirar alrededor de objetos y estructuras grandes. De hecho, el primer experimento que confirmó la realidad de los fenómenos fue sobre la observación de estrellas que de otro modo no serían visibles debido a la interferencia del sol. Pero lo fueron.

No creo que la lente gravitacional permita un mejor enfoque, no.

Fuentes:

Imagen tomada de lentes gravitacionales

La respuesta de Philip Christiansen es excelente, pero quiero agregar que la lente se utiliza muy a menudo para observar objetos astrofísicos que normalmente están demasiado lejos o demasiado oscuros para que podamos verlos. No estoy seguro de si a esto se refería la pregunta cuando se hablaba de “un mejor enfoque”, pero prácticamente, este es el resultado más importante que ofrece la lente gravitacional.

Por ejemplo, varios grupos están tratando de usar lentes para estudiar galaxias en el universo primitivo. En particular, se espera que las galaxias muy pequeñas, lo que se conoce como enanos ultra débiles , dominen la reionización del universo, la transición de “frío” a “caliente” en todo el universo. Desafortunadamente, tales galaxias son, bueno, muy débiles . Esto los hace realmente difíciles de ver con un telescopio.

Afortunadamente, la lente gravitacional actúa como una lupa, haciendo que estas galaxias sean mucho más fáciles de ver. Básicamente, la lente redirige los fotones que originalmente estaban en un camino alejado de la Tierra hacia nuestra línea de visión.

Luz siguiendo el camino más recto posible a través del espacio-tiempo curvo. No se “enfoca”, distorsiona ópticamente y en algunos casos “amplifica” la cantidad de luz que llega a algunos lugares, presumiblemente al reducir la intensidad de otros lugares.

Sí, puede permitirle ver alrededor de una obstrucción, pero algo en / cerca de la obstrucción debe tener MUCHA masa para que funcione. Principalmente cómo funciona:

  • hace que algunas fuentes de luz realmente antiguas sean un poco más brillantes, y
  • nos permite detectar la presencia de materia “densa” más cercana … como cadenas de materia oscura entre galaxias.

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