Le lenti gravitazionali

Le lenti gravitazionali

Un'altra conferma più recente della relatività generale, ormai completamente accettata dalla comunità scientifica, è l'effetto della lente gravitazionale di cui le osservazioni di Eddington sono un caso particolare. La luce emessa da una sorgente lontana, transitando nelle vicinanze di un oggetto molto massiccio può venire deviata, con un effetto complessivo che può frammentare l'immagine della sorgente

Le lenti gravitazionali si comportano allo stesso modo dei raggi deflessi, perché propriamente deflettono raggi. Quando un corpo di grande massa viene a trovarsi fra una sorgente di luce e l'osservatore, i raggi di luce provenienti dalla sorgente vengono deviati in modo tale da provocare un'amplificazione del segnale luminoso simile a quella causata da una lente. Un secondo possibile effetto delle lenti gravitazionali è quello di deformare l'oggetto originale, giungendo a generare immagini multiple. Quest'ultima proprietà delle lenti gravitazionali, unita al fatto che la gravità deforma la geometria globale dell'Universo, ha spinto alcuni ad ipotizzare che l'universo sia curvo e formi una sorta di immensa lente gravitazionale in cui la luce delle stesse stelle ci arriverebbe da più direzioni. L'ipotesi però non è supportata dalle osservazioni, in quanto la densità dell'universo osservato è di gran lunga più bassa di quanto necessario per produrre un effetto del genere.

Lenti gravitazionali nell'ammasso di galassie Abell 1689; gli effetti della lente sono dei sottili archi luminosi visibili solo quando si ingrandisce questa immagine

Questi fenomeni furono previsti teoricamente poco dopo l'enunciazione della teoria della relatività, ma sono stati osservati solo a partire dalla seconda metà degli anni Ottanta. Le lenti gravitazionali sono osservabili sia su scala cosmologica (in cui la luce da una sorgente luminosa ad alto redshift e' deflessa dal campo gravitazionale di una galassia o da un ammasso di galassie posto lunga la linea di vista) sia su scala locale, ossia galattica (in cui, ad esempio, le stelle delle Nubi di Magellano o del centro della Galassia può essere amplificata da una stella ). Su scala cosmologica i fenomeni di lensing sono classificati (usando le espressioni inglesi diffuse nella letteratura astronomica) come strong lensing o weak lensing; negli eventi su scala galattica, si parla di microlensing, o meglio, di microlenti gravitazionali. Furono scoperti in seguito vari tipi di lenti gravitazionali: l'anello di Einstein e la croce di Einstein.