Agujeros negros capaces de curvar el espacio-tiempo
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El Universo es un sitio desconocido e increíble que funciona de forma tan extraña que no hay nadie que lo entienda. Uno de los ejemplos visualmente más bonitos son las lentes gravitacionales, es decir, cuerpos muy masivos que curvan el espacio-tiempo haciendo de lente y nos permiten ver más allá e incluso detrás de ellos. ¿Por qué sucede eso? pues la respuesta nos la dio, quién si no, Einstein.
Aquí hay muchas cosas que entender y muchas aproximaciones que hacen más sencillo entenderlo todo; pero antes veamos qué objetos tienen estos efectos. Principalmente son galaxias gigantes y agujeros negros supermasivos. Estamos hablando de cuerpo con billones de veces la masa del Sol y miles de veces la masa de nuestra galaxia; muy masivos, vamos.
La primera y más sencilla forma de entender el efecto de lente es suponiendo que la gravedad que todos conocemos de la vida cotidiana afecta también a la luz. En este supuesto la luz que viaja hacia el borde de la galaxia desde un punto detrás de ella, se ve curvada y reorientada de nuevo de la misma forma que hace una lente convergente. No existen lentes gravitacionales divergentes porque la gravedad solo es atractiva y nunca repulsiva.
La explicación con espacio-tiempo
Ahora que ya tenemos una imagen bastante acertada de lo que pasa, vamos a la explicación rigurosa, que es algo más compleja. La gravedad, sabemos ahora, puede entenderse como una curvatura del espacio-tiempo en el que vivimos inmersos. La mejor forma de imaginarse el espacio-tiempo ese raro del que tanto se habla en física es imaginar una especie de malla invisible de 3 dimensiones flexible que lo rodea todo. Esta malla se deforma por acción de la masa de la misma forma que una tela se hunde cuando ponemos una bola encima. Esta curvatura es el motivo real de que los rayos de luz cambien de dirección.
La luz siempre viaja por la línea de menor distancia entre dos puntos, dentro del espacio-tiempo. Esto quiere decir que si el espacio tiempo es curvo las líneas rectas están prohibidas y la luz tiene que seguir el menor camino a través de esa curva. En nuestro caso la bola que curva el espacio tiempo es una galaxia o un agujero negro supermasivo. Esta curvatura obliga a la luz a no seguir la línea recta que estamos acostumbrados a ver y que se curve de la misma forma que si pasara a través de una lente. El efecto es el mismo que si la luz fuera atraída por la gravedad, pero la luz no tiene masa así que la forma rigurosa es la curvatura del espacio tiempo.
Este efecto no solo demuestra que la gravedad es curvatura del espacio-tiempo sino que además permite ver, desde estrellas detrás del Sol (el efecto es muchísimo menor pero perceptible) hasta galáxias que se encuentra dentrás de cúmulos que de forma natural impedirían ver lo que ha detrás.
Uno de los efectos más curiosos son los llamados anillos de Einstein (en la foto bajo estas líneas) en honor al creador de la teoría de la relatividad sobre el espacio-tiempo, y que se producen cuando el cuerpo lente está justo delante de la línea entre nosotros y el objeto de detrás.
