La llum

 

Edu3.cat

 

La llum viatja per l’espai en línia recta. Quan un raig de llum travessa un mitjà de diferent densitat, aleshores es desvia. Aquest és el principi de la lent del telescopi.

La llum d’una estrella arriba paral·lela a la lent. Com que el vidre de la lent és més dens que l’aire, li produeix una desviació, una refracció. La convexitat de la lent fa que aquesta refracció no sigui uniforme en tota la superfície de la lent, i fa també que la llum es concentri en un punt, on es forma la imatge primària del telescopi.

Albert Einstein, l’any 1915, en la seva teoria de la relativitat general, va dir que un raig de llum no només pot ser corbat al canviar d’un mitjà a un altre de diferent densitat, com per l’efecte d’una lent, sinó que també pot ser corbat per la força de la gravetat.

Tot objecte, en l’espai, origina un camp gravitatori. Per tant, d’acord amb la teoria de la relativitat general, tot astre pot arribar a corbar la llum. Pot fer de lent.

Tot i que el fenomen es produeix sempre i en qualsevol condició, les desviacions són molt petites, sovint inapreciables.

Les primeres vegades que es va comprovar va ser durant els eclipsis totals de Sol dels anys 1919 i 1922. Aprofitant la foscor de l’eclipsi, es van fotografiar les estrelles de les proximitats del Sol i es va veure com havien variat les posicions respecte a quan el Sol no era a la zona. La gravetat solar havia desviat les trajectòries de la llum de les estrelles.

Però el resultat més espectacular de l’efecte de lent gravitatòria es dóna quan s’aplica a cossos molt grans i molt llunyans, com ara els cúmuls de galàxies.

A l’inrevés del cas anterior, una galàxia llunyana, imperceptible, pot passar a ser visible quan una altra galàxia, més pròxima, n’amplifica la llum, tot i que la imatge estarà distorsionada per la falta d’alineació geomètrica. Veure una imatge correcta, sense distorsió, és pràcticament impossible, ja que caldrien unes condicions que no es donen mai: hauríem d’estar perfectament alineats, i la galàxia que fa de lent hauria de ser única amb un camp gravitatori absolutament simètric.

Els arcs que es veuen en aquestes imatges són, precisament, altres galàxies, molt més llunyanes, la llum de les quals ha estat deformada i amplificada per la força gravitatòria del grup de galàxies pròxim.

La llum deformada d’una galàxia mostra l’objecte més llunyà de tots els coneguts.

Es calcula que ha trigat uns 14 mil milions d’anys a arribar a nosaltres. Es tracta, doncs, de la llum del naixement d’una galàxia, poc després del naixement de l’Univers.