lente gravitazionale

lente gravitazionale

Fenomeno consistente nella deflessione di raggi luminosi provenienti da una sorgente lontana all’attraversamento del campo gravitazionale di un corpo massiccio (come una galassia o un ammasso di galassie) situato in prossimità della linea di vista di un osservatore. Il campo gravitazionale di tale corpo (talora composto di materia oscura) agisce sui raggi luminosi provenienti dalla sorgente (una galassia lontana o una quasar) come fa una lente, deviandoli lungo traiettorie di differenti lunghezze: si vedono così più immagini della stessa sorgente, di aspetto identico ma leggermente separate nel cielo. L’effetto di lente gravitazionale è previsto dalla relatività generale di Einstein ed è stato verificato con grande precisione con esperimenti nel Sistema solare. Benché la deflessione gravitazionale sia assai piccola per corpi celesti ordinari, il suo effetto sull’immagine di una sorgente viene grandemente accentuato a grandi distanze, purché sorgente, corpo gravitante e osservatore siano con buona approssimazione allineati. Consideriamo nel cielo una sorgente circolare e un piccolo corpo gravitante distante da essa di un certo angolo; quando tale angolo scende al di sotto di una certa soglia, proporzionale alla radice quadrata della massa, l’immagine della sorgente viene deformata in forma di arco e amplificata, mentre un’altra immagine della stessa sorgente appare dalla parte opposta. Quando l’allineamento diventa perfetto le due immagini si fondono a formare un anello concentrico con il corpo gravitante, detto anello di Einstein, di cui si hanno numerosi esempi. Lo studio delle lenti gravitazionali ha diverse applicazioni: può aiutare, per es., a determinare il valore della costante di Hubble, cioè il tasso di espansione dell’Universo, attraverso la misura della distanza di oggetti extragalattici. Se una sorgente brilla improvvisamente, il flusso luminoso si vedrà nelle diverse immagini in tempi diversi, che dipendono dalla traiettoria percorsa e da cui si ricava la distanza dell’oggetto che ha agito da lente.

→ Gravitazione; Nuovi sistemi solari