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Anillo de Einstein
Anillos de Einstein vistos por el Hubble
En astronomía de observación un anillo de Chwolson o anillo de Einstein es una deformación de la luz de una fuente lumínica (como una galaxia o una estrella) en anillo por la desviación gravitacional de la luz por una lente (como otra galaxia, o un agujero negro). Esto ocurre cuando la fuente, la lente y el observador están del todo alineados; de no ser así, el anillo es parcial.
Contenido
Introducción
La desviación gravitacional de la luz es un resultado de la Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein. La luz de una fuente que viaja, en vez de hacerlo en una línea recta (tridimensional), es desviada (doblada) por la presencia de un cuerpo masivo, que deforma el espacio-tiempo. Un anillo de Einstein es un caso especial de desviación gravitacional de la luz, causado por la alineación exacta de la fuente, la lente y el observador. Esto causa una simetría alrededor de la lente, causando una estructura parecida a un anillo.
El tamaño del anillo de Einstein es dado por el radio de Einstein. En radianes, esto es
donde:
- G : es la constante gravitacional,
- M : es la masa de la lente,
- c : es la velocidad de la luz,
- dL : es la distancia hacia la lente,
- dF : es la distancia hacia la fuente, y
- dLF : es la distancia entre la lente y la fuente.
Historia
El doblamiento de luz por un cuerpo gravitacional fue predicho por Einstein en 1912, unos años antes de la publicación de Relatividad General en 1916. El efecto de anillo primero fue mencionado en la literatura académica por Chwolson en 1924. Albert Einstein comentó sobre este efecto en 1936, pero declaró:
Desde luego, no hay ninguna esperanza de observar este fenómeno directamente. Primero, apenas alguna vez nos acercaremos bastante estrechamente con una línea tan central. Segundo, el ángulo β desafiará el poder de resolución de nuestros instrumentos.[1]
En esta declaración β es el Radio de Einstein, modernamente denotado θE. Einstein sólo consideraba que la posibilidad de observar un anillo producido por estrellas, que son bajas; sin embargo, la posibilidad de observar aquellos producidos por lentes más grandes como galaxias o agujeros negros es más alta dado que el tamaño angular de los anillos de Einstein crece con la masa de la lente.
Anillos conocidos
Cientos de anillos de Einstein son conocidos en la actualidad. Cerca de media docena de ellos son anillos parciales, con diámetros de hasta un arcosegundo, sin embargo en la mayoría, o la distribución de masa es irregular, o no existe una alineación perfecta, por lo que no se ha observado un anillo perfecto.
El primer anillo de Einstein prácticamente completo, designado B1938+666, fue descubierto en un trabajo de colaboración entre la Universidad de Manchester y el Telescopio espacial Hubble de NASA en 1998.[2]
Anillos dobles
SDSSJ0946+1006 Doble anillo de Einstein.
Crédito: Telescopio espacial Hubble/NASA/ESAUsando el Telescopio espacial Hubble ha sido posible detectar un anillo de Einstein doble. Fue encontrado por Raphael Gavazzi del Space Telescope Science Institute y Tommaso Treu de la Universidad de California, Santa Barbara. Este nos llega de tres galaxias, a distancias de 3, 6 y 11 mil millones de años luz. Este tipo de anillos ayudan a entender la distribución de la materia y energía oscuras, la naturaleza de las galaxias lejanas y la curvatura del universo. Las probabilidades de encontrar tales anillos han sido estimadas de 1 de 10.000. La observación de 50 dobles anillos entregaría a los astrónomos mediciones más exactas sobre el contenido de materia oscura del Universo, y sobre el estado de la energía oscura, dentro de un 10% de precisión.[3]
Véase también
Referencias
- ↑ Science vol 84 p 506 1936
- ↑ 'Einstein Ring' Caused by Space Warping Is Found - New York Times
- ↑ «Hubble Finds Double Einstein Ring». http://hubblesite.org. Space Telescope Science Institute. Consultado el 2008-01-26.
- Cabanac, R. A.; et al. (2005). «Discovery of a high-redshift Einstein ring» Astron.Astrophys.. Vol. 436. pp. L21—L25.
- Chwolson, O (1924). «Über eine mögliche Form fiktiver Doppelsterne» Astronomische Nachrichten. Vol. 221. pp. 329. (El primer trabajo en proponer los anillos)
- Einstein, Albert (1936). «Lens-like Action of a Star by the Deviation of Light in the Gravitational Field» Science. Vol. 84. pp. 506—507. (El famoso paper de Einstein sobre anillos)
- Renn, Jurgen; Tilman Sauer and John Stachel (1997). «The Origin of Gravitational Lensing: A Postscript to Einstein's 1936 Science paper» Science. Vol. 275. pp. 184—186. DOI 10.1126/science.275.5297.184.
- Barbour, Jeff. «Nearly perfect Einstein ring discovered», Universe Today, 2005-04-29. Consultado el 2006-06-15. (refiere a FOR J0332-3357)
Enlaces externos
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