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| La luz de una estrella al pasar rozando el Sol se curva |
Un día
preguntaron a Albert Einstein donde tenía el laboratorio de física, y el sacándose
la pluma estilográfica de su bolsillo les respondió: “Aquí lo tenéis”. Y es que
todo lo que había elaborado lo había deducido sobre el papel por medios
puramente matemáticos. No sintió nunca la necesidad de hacer experimentos y
sacar consecuencias de ellos. Tenía suficiente con los cálculos realizados a
partir de los principios generales.
Este
físico alemán de origen judío, nacionalizado más tarde estadounidense es
considerado el científico más conocido y popular del siglo XX. En 1915 presento
la teoría de la relatividad general, en la que reformuló por completo el
concepto de gravedad. Una de las consecuencias fue el surgimiento del estudio
científico del origen y la evolución del Universo, una rama de la física
denominada cosmología.
Los
demás físicos te tenían suficiente con los cálculos realizados por Einstein a
partir de los principios generales, y por esta razón querían comprobar por
ellos mismos si era cierto todo aquello que él formulaba.
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| Demostración de la Teoría de la Relatividad en el eclipse total de Sol de 1919 |
Einstein dijo que si un
rayo de luz pasa cerca de una gran masa (como el Sol) será atraído por
éste y se desviará de su trayectoria rectilínea. La desviación calculada daba
un ángulo de 1,75 segundos de arco en un rayo que luz que pasar rozando el Sol.
¿Pero como experimentar esta teoría con el Sol, si de día no se
ven las estrellas? Cierto, pero sí que sería posible durante un eclipse total
de Sol. Así que aprovechando que el 29 de mayo de 1919 la Luna taparía en su
totalidad nuestra estrella, Gran Bretaña envió dos expediciones al mando del
astrónomo real sir Arthur Eddington; una a Sobral (Brasil) y otra a la isla
portuguesa de Príncipe en la costa atlántica africana. El día del eclipse las
expediciones tomaron fotografías y mediciones de la luz de una estrella que
pasaba rozando al Sol. El resultado del equipo de Sobral midió 1,98 segundos y
el del Príncipe 1,61. Teniendo en cuenta la imprecisión de los instrumentos de
medida, pudo decirse que el éxito fue rotundo, ya que la media de ambas medidas
es de 1,79, casi el valor exacto predicho por Einstein.
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| Lente gravitacional |
A partir de ese momento, a cualquiera (aunque no supiera nada de
ciencia) le resultaba conocido el nombre de Einstein. La noticia apareció en
toda la prensa y Einstein fue considerado como un héroe capaz de predecir que
la luz se iba a curvar al pasar cerca del Sol. Eddington escribió a Einstein
diciéndole que toda Inglaterra hablaba de su teoría, y que había sido un
acontecimiento muy bueno para mejorar las relaciones científicas entre
Inglaterra y Alemania.
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| Imagen del Hubble mostrando el cúmulo galáctico Abell 2218 en el que se ve una lente gravitacional fuerte.Los arcos luminosos de la galaxia brillante de la izda. provienen de la luz de objetos detrás del cúmulo de galaxias. |
Pero una consecuencia aún más espectacular de esta teoría einsteiniana
son las llamadas lentes gravitacionales. El proceso es el mismo (la luz se
curva cerca de una masa) pero ahora tenemos una enorme masa (por ejemplo una
galaxia como la nuestra, la Vía Láctea, que tiene doscientos mil millones de
veces la masa del Sol) que deforma enormemente el espacio-tiempo a su alrededor
y desvía enormemente la luz de otras galaxias lejanas. Igual que un vidrio curvado
deforma la imagen cuando miramos a través suyo (practicar con una botella, por
ejemplo) una lente gravitacional deforma y amplifica la imagen de las galaxias
lejanas produciendo imágenes dobles o múltiples, arcos, etc. Y si la
galaxia-lente está situada exactamente enfrente de la galaxia de fondo, produce
el llamado "anillo de Einstein". Sin embargo Einstein no pudo ver la
comprobación observacional de su teoría porque el primer caso de lente
gravitacional se descubrió en 1979.
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| Galaxia y lente gravitacional. La Cruz de Einstein |
Una de las imágenes más espectaculares de lente gravitacional fue tomada en 1999 con el telescopio NOT, del
Observatorio del Roque de los Muchachos (La Palma). Muestra a una galaxia espiral
que parece tener en su parte central cinco condensaciones brillantes. En
realidad son cuatro imágenes gravitacionales de un cuásar lejano (que no tiene
nada que ver con la galaxia espiral) más el propio núcleo de la galaxia. ¿Cómo
lo sabemos? Resulta que la luz de las cuatro condensaciones más externas
(identificadas como q1 a q4 en la figura) es idéntica una a otra (en el
lenguaje de la física diríamos que tienen idéntico espectro), lo que sólo
podemos explicar si son efectivamente imágenes de la misma cosa (igual que las
imágenes de uno mismo en un laberinto de espejos son idénticas entre sí, pero
orientadas de forma diferente, unas las ves a la izquierda, otras a la derecha,
etc.
Este caso tan extraordinario de lente gravitacional se descubrió
por casualidad y se le llamó "Cruz
de Einstein" porque las cuatro imágenes del cuásar forman un cuadrilátero,
y también para que recordemos que gracias a Einstein podemos entenderlo. A la
sabiduría por la astronomía
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