La lent tramposa d’Einstein

Alberto Fernández, 22 November, 2011 0

ALBERTO FERNÁNDEZ – Imagineu que mesureu la grandària i la posició precises d’un gra d’arena a la superfície de la Lluna… Bé, podeu imaginar-ho tant com vulgueu, perquè això és, simplement, impossible. Les tècniques de què disposem no permeten una precisió semblant, i si pogueren aplicar-se a la Lluna observarien detalls d’uns pocs centímetres de diàmetre. Ni tan sols esperem, en un futur previsible, poder realitzar aquesta mena d’observació.

Aleshores, com podem entendre que recentment José Antonio Muñoz Lozano, de la Universitat de València, haja anunciat que el seu grup ha aconseguit aquest grau de precisió en l’estudi del nucli d’un quàsar llunyà? Potser han fet trampa?

Muñoz ha aconseguit utilitzar la “granularitat” de la lent per a estudiar detalls mínims en el quàsar llunyà. Això s’explica perquè la lent no és estàtica, sinó que conté estrelles individuals que passen per davant del feix de llum procedent del quàsar i el distorsionen, cosa que fa que canvie de color.

Bé, doncs en certa manera… sí, han fet trampa. Però és una trampa que no tan sols està permesa per la ciència sinó que, a més, representa un ús molt astut d’algunes propietats de la Física. Com tots sabem, els astrònoms no poden fer experiments i han de conformar-se a trobar i observar els “experiments” que la natura deixa escampada per a ells.

Imatge del quàsar doble HE1104-1805. Les dues imatges que apareixen als extrems corresponen al quàsar, mentre que l’objecte borrós que apareix al centre de la imatge és la galàxia que fa de lent. Variacions diminutes en el color de les imatges del quàsar han permès mesurar les dimensions i les propietats del seu forat negre central amb una precisió sense precedents. (Crèdits: NASA, ESA i J. A. Muñoz, Universitat de València).

Una predicció d’ Albert Einstein diu que la gravetat actua, de forma natural, de manera anàloga a una lent pel que fa a la llum. És a dir, una distribució de matèria fa que els rajos de llum es corben en passar al seu voltant i provoca els mateixos efectes que una lent: augment i distorsió o multiplicació de les imatges. Aquest efecte ja es va comprovar el 1919, en la que va ser la primera de les vindicacions de la validesa de la Teoría de la Relatividad General. Malauradament, els astrònoms no poden posar enormes masses on els convinga per a utilitzar-les com a “lupes” i estudiar detalls dels objectes llunyans.

Malauradament, els astrònoms no poden posar enormes masses on els convinga per a utilitzar-les com a “lupes” i estudiar detalls dels objectes llunyans. Ocasionalment la distribució de matèria entre una font còsmica i nosaltres permet l’observació d’aquest “efecte lent”.

Ocasionalment la distribució de matèria entre una font còsmica i nosaltres permet l’observació d’aquest “efecte lent”. El més normal (en la mesura que siga possible!) és que la presència d’una galàxia entre nosaltres i un quàsar de fons augmente la llum que arriba d’aquest i que això ens permeta veure’l amb més facilitat. En aquest cas Muñoz ha aconseguit utilitzar la “granularitat” de la lent per a estudiar detalls mínims en el quàsar llunyà. Això s’explica perquè la lent no és estàtica, sinó que conté estrelles individuals que passen per davant del feix de llum procedent del quàsar i el distorsionen, i això fa que canvie de color. Una anàlisi molt precisa i un model extremadament detallat del sistema han permès mesurar detalls del forat negre que viu al centre del quàsar amb aquesta precisió mai abans aconseguida.

Així doncs, si en el futur voleu aconseguir alguna cosa “impossible”, fareu bé d’estudiar amb detall la Física del sistema: potser us permetrà alguna “trampa”…