Lente gravitacional
A principios del siglo XX, Albert Einstein desarrolló la teoría de la relatividad general. Según esta teoría, los fotones desvían su trayectoria cerca de un cuerpo masivo. La desviación es mayor cuanto más masivo es el objeto.
En realidad, la luz se propaga por el camino más corto pero el espacio (o más precisamente el espacio-tiempo) en el que viaja está curvado por la presencia de masa. En la teoría de la relatividad general, la gravitación es una consecuencia (y no la causa) de esta curvatura del espacio-tiempo. Esta simulación utiliza un modelo simplificado de espacio-tiempo en forma de cuadrícula 2D deformada por una masa. Consulte el párrafo "Simplificación" al final de este texto para comprender las limitaciones de este modelo.
Cuando Einstein publicó su teoría de la relatividad general en 1915, predijo no solo la desviación de la luz cuando pasaba cerca de una masa, sino también la existencia de ondas gravitacionales. La teoría establece una concepción completamente nueva del universo, particularmente con respecto a la naturaleza de la fuerza gravitatoria. Ni esta complejísima teoría, ni siquiera el Premio Nobel que recibió en 1921 (por su explicación del efecto fotoeléctrico) hicieron famoso a Einstein; permaneció desconocido más allá de un pequeño círculo de científicos en ese momento.
El 29 de mayo de 1919 se produjo un eclipse solar que fue la ocasión escogida por el astrónomo Arthur Eddington para medir la posición de las estrellas casi alineadas con el Sol en el momento preciso del eclipse. Trató de validar la teoría de la relatividad general formulada cuatro años antes por Einstein. Edding-ton nota una desviación de la posición de las estrellas de acuerdo con las predicciones de la teoría de la relatividad general. De la noche a la mañana, Albert Einstein se convirtió en una celebridad mundial como lo demuestran los numerosos titulares de los periódicos de la época.
Por lo tanto, la luz puede ser desviada por una masa. Una lente gravitatoria es una especie de ilusión óptica a escala cósmica. Bajo ciertas condiciones de alineación, es posible observar varias imágenes de la misma fuente de luz ubicada detrás de un objeto masivo. Dependiendo de la distribución de masa de la masa del deflector, se pueden observar arcos o anillos (llamados "anillos de Einstein").
Simplificaciones: la animación ilustra cómo una masa cambia la cuadrícula de un espacio-tiempo simplificado en 3D. Esta representación es exagerada con fines educativos. El espacio-tiempo real es tetradimensional (tres dimensiones para el espacio - una para el tiempo). Este video de Alessandro Roussel resume la dificultad de ilustrar gráficamente los efectos de la relatividad general.
