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LENTES GRAVITATORIAS. |
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(I) Tipologia y elementos La mayoría de las lentes encontradas tiene su origen en cuásares, los objetos más distantes descubiertos hasta la fecha. Un cuásar es un agujero negro rodeado por un disco de materia y una galaxia; el agujero negro atrae la materia del disco, que se calienta y empieza a emitir luz. Son, por lo tanto, objetos muy brillantes, cuya distancia extrema hace posible que la trayectoria de su luz se vea interrumpida por una galaxia. |
Esquema de lente gravitatoria. |
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Más de medio siglo después de que Einstein recomendara el estudio de las lentes, en 1979, se descubrió el primer cuásar doble. La abundante emisión de radio de los cuásares permitió su detección, pero no proporcionó la información suficiente para asegurar su condición de espejismos. Hubo que comprobar que no se trataba de dos cuásares gemelos, para lo que se confirmó, mediante observaciones intensas, la coincidencia exacta de los espectros y de las curvas de luz, y se localizó la galaxia lente. Hoy día, los criterios de verificación siguen un patrón similar, algo ampliado, que determina el grado de certeza del descubrimiento. Evencio Mediavilla, astrofísico del IAC, relata el proceso de localización: "Primero hay que buscar un candidato, y para ello hay que fijarse en la separación; los estudios sobre la masa de las galaxias apuntan un rango de separación de entre 0,3 y 3 segundos de arco para que se dé el efecto lente. Cuásares hay pocos, si ves dos cerca es sospechoso, y si la separación es inferior a tres segundos de arco ya puedes imaginar que se trata de una lente gravitatoria. Después hay que comparar el color de las imágenes y sus espectros, detectar la galaxia lente y estudiar las curvas de luz; cada imagen sigue un camino de luz, por lo que una llega antes que otra, pero las señales emitidas deben ser iguales. Hay que corregir el retraso en el tiempo y comprobar la coincidencia de las señales. "Muchos de los cuásares múltiples localizados fallan en alguno de los requisitos, pero no hay que negar su existencia; la galaxia lente puede ser demasiado débil para ser detectada o los espectros pueden verse afectados por ella y no parecer idénticos. Depende del grado de certeza que se exija, pero hasta el momento se han detectado unos treinta con alto grado de fiabilidad. |
Evencio Mediavilla (IAC) |
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Los espejismos más comunes son dobles, aunque también se han detectado sistemas cuádruples, como el llamado Cruz de Einstein. Se trata de un ejemplo singular por su simetría, por la cercanía de la galaxia lente y porque además traza un arco que une tres de las componentes. El arco, producido por la emisión de la galaxia que alberga al cuásar, fue descubierto gracias a Integral, un sistema de espectroscopía bidimensional desarrollado por el Instituto de Astrofísica de Canarias. Los anillos de Einstein, una modalidad de espejismo producida por un cuásar, resultan especialmente atractivos pero escasos debido a las condiciones requeridas: una alineación exacta entre los dos objetos y simetría de la masa de la lente. Como la fuente tiene un componente compacto (el agujero negro) y otro extendido (la galaxia), resulta una imagen doble formada por el anillo y su centro. De los treinta sistemas múltiples detectados, apenas media docena son anillos de Einstein y no todos presentan el círculo completo. |
Cruz de Einstein |
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Pero no sólo los cuásares originan lentes; una galaxia, en alineación con un cúmulo de galaxias, también puede dar lugar a espejismos gravitatorios y ofrecer una imagen totalmente deformada. Dado que los cúmulos, por lo general, no presentan una estructura esférica, y la alineación con la galaxia suele ser inexacta, no se han hallado anillos de Einstein, pero sí enormes arcos que se curvan alrededor del centro del cúmulo. |
Detalle del arco |
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Una última tipología de fenómenos lente es la producida por un cuerpo menor, por ejemplo una enana marrón o un agujero negro. Su fuerza gravitatoria provoca la división de los rayos de luz en una proporción mucho menor que las galaxias, de modo que la separación nos resulta imperceptible y sólo detectamos un aumento en el brillo de la imagen lejana. Este efecto, denominado microlente, puede ser motivo de confusión combinado con el de lente. Si una de las imágenes de un cuásar múltiple es sometida a una microlente, su curva de luz aparecerá modificada con respecto a su imagen gemela y exigirá comprobar si se debe a una emisión más intensa del cuásar o a un fenómeno de microlente. Hay que hallar el retraso en el tiempo y comparar las curvas para averiguar si ese pico se produjo en ambos (por emisión de la fuente) o sólo en uno de ellos (por efecto microlente). Continuación: (II) Fuentes de información fiables |
Esquema de microlente. |
LENTES GRAVITATORIAS. El reverso de las imágenes: (II) Fuentes de información fiables (III) Despiece. Historia Silbia
López de Lacalle Ramos (becaria IAC) |
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