Einstein y la curvatura de la luz

Einstein en su Teoría General de la Relatividad (1915-1916) predijo que la luz podía curvarse por efecto de la gravedad. Si la luz pasa cerca de una casa es desviada por la gravedad que esta le ejerce, pero ese efecto es tan pequeño que no se puede detectar. Para hacerlo es necesario que el objeto que produce la gravedad sea muy grande, por lo que no es tan fácil de comprobar.

Después de varios intentos fallidos, en 1919, el astrónomo Arthur Eddington, durante un eclipse total de Sol, logró verificar que la luz se curvaba. Cuando se produce el eclipse, la Luna se interpone entre la Tierra y el Sol, durante un periodo corto de tiempo el cielo se oscurece y se pueden ver las estrellas. Lo que él vio fue una estrella alrededor de la Luna. Esa estrella estaba detrás del Sol y la Luna. Su luz fue desviada por la gravedad del Sol y se la pudo ver. Esto es lo que se llaman Lentes Gravitacionales o Gravitatorias, por su analogía con las lentes ópticas.

Como muchas de las cosas enunciadas por la Teoría de la Relatividad, no son intuitivas y son difíciles de imaginar. Sin embargo son muy útiles y, en particular, las lentes gravitacionales son muy usadas en astronomía. Permiten detectar objetos como agujeros negros, galaxias, estrellas, etc. que están ocultos detrás de otros. El efecto de las lentes gravitacionales se observa en toda la radiación, no sólo la luz visible. La luz desviada se puede analizar como cualquier otra, se puede hacer fotometría y espectroscopía, por ejemplo. Se pueden estudiar esos objetos ocultos de la misma manera que se hace con los objetos visibles.

Las lentes gravitacionales se observan con telescopios terrestres y espaciales. Con ellos se pudieron descubrir gran cantidad de galaxias, agujeros negros y quásares. Pero la astronomía pretende llegar más lejos. Con el telescopio espacial Nancy Grace Roman, que se planea lanzar en 2027, se intentarán detectar planetas extrasolares con la técnica de lentes gravitacionales. Esto se puede hacer solo con telescopios espaciales muy precisos.

Hay proyectos muy disruptivos como telescopios que usarían al Sol como lente gravitacional. La idea es ubicarlos en los límites exteriores del Sistema Solar  para observar objetos muy distantes que no se pueden ver actualmente. Un telescopio de este tipo produciría grandes aumentos, lo que permitiría observar la superficie de galaxias, estrellas y hasta exoplanetas en detalle. Pero hay que resolver algunos problemas antes de que se pueda construir. Uno es la provisión de energía. Trasladarlo hasta la posición deseada llevaría más de 20 años con las naves actuales y eso requiere una cantidad enorme de energía. Al alejarse no podría usar energía solar y quizás sea necesario “inventar” otro tipo de energía renovable que se pueda producir en el espacio. Otro problema es el movimiento para apuntar los objetos. Con los aumentos que se esperan, hay que tener una precisión en el apuntado que aún no se tiene.  Hay otros temas a resolver, pero estos son, quizás, los más relevantes.

Es un proyecto muy ambicioso, que va a llevar a desarrollar nueva tecnologías y de un costo altísimo, pero vale la pena intentarlo.