È come guardare attraverso una lente d’ingrandimento gigante: ecco cosa significa e come funziona l’effetto lente gravitazionale.

Se portata all’estremo, la gravità può creare effetti speciali a dir poco incredibili, che i nostri telescopi (da Hubble al James Webb) sono in grado di mostrarci. La teoria della relatività generale di Einstein descrive come una massa possa distorcere lo spazio-tempo circostante. Una lente gravitazionale può verificarsi quando un’enorme quantità di materia (come un ammasso di galassie) crea un campo gravitazionale che distorce e accresce la luce di galassie lontane che si trovano dietro ad essa, ma sulla stessa linea visiva. È come guardare attraverso una lente d’ingrandimento gigante. Consente agli astronomi di studiare i dettagli delle prime galassie, troppo lontane per essere osservate con la tecnologia attuale.

La foto del Webb
La foto del Webb. Credit: NASA, ESA, CSA e STScI

Quando si verifica l’effetto lente gravitazionale

Anche oggetti più piccoli, come singole stelle, possono fungere da lente gravitazionale quando passano davanti a stelle più lontane. Per alcuni giorni o settimane la luce della stella lontana appare temporaneamente più luminosa, ingrandita dalla gravità dell’oggetto più vicino.

Il tipo più semplice di lente gravitazionale si verifica quando c’è una singola concentrazione di materia al centro, come ad esempio il nucleo denso di una galassia. La luce di questa galassia lontana viene reindirizzata attorno a questo nucleo, producendo più immagini della galassia di sfondo. E quando la lente si avvicina alla perfetta simmetria, viene prodotto un cerchio di luce chiamato anello di Einstein. Molte foto di Hubble hanno contribuito a farci scoprire moltissimi anelli di questo tipo, nell’universo.

Lenti gravitazionali più complesse si verificano durante le osservazioni di enormi ammassi di galassie. Sebbene la distribuzione della materia in un ammasso di galassie abbia una sorta di “centro”, non assume mai una simmetrica forma circolare, ma ne ha una più irregolare. Le galassie di sfondo sono raggiunte dall’ammasso e le loro immagini appaiono spesso come sottili archi di lente, attorno ai contorni dell’ammasso.

Riferimenti: NASA/Hubble

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