Cruz de Einstein: ¿De qué se trata el extraño fenómeno galáctico que es capaz de deformar el espacio-tiempo?

Gracias a las observaciones realizadas por el telescopio espacial James Webb los astrónomos han podido comprobar que luz no se desplaza por el espacio exterior de la misma manera que lo hace en la Tierra. Prueba de ello en estos momentos el ser humano mirar hacia el cielo nocturno y observar que cuerpos celestes que en realidad han dejado de existir desde hace años.

Esta situación se debe a que esas estrellas o planetas se encuentran a una distancia tan extremadamente lejana que no es posible representarla en unidades de medida como las millas o kilómetros y por ello es necesario establecerlas en la cantidad de tiempo que le toma a la luz llegar hacia dicho sitio. Por esa razón, se dice que cierto cuerpo espacial se encuentra a años luz de la Tierra.

Bajo esta noción se estableció la ‘cruz de Einstein’, componente que es parte de la teoría de la relatividad y que hace posible estudiar los diferentes objetos espaciales que están en el cosmos.

¿Qué es la ‘cruz de Einstein’?

Para poder comprender mejor lo que representa la ‘cruz de Einstein’, inicialmente se debe tener una noción sobe qué son los ‘lentes gravitacionales’. Según lo establece el portal web especializado en ciencia ScienceAlert, este fenómeno puede explicado al imaginar un objeto pesado que está sobre un trampolín, ese peso representa un cúmulo de galaxias y la lona del trampolín es el espacio-tiempo.

Si se arrojaran unas canicas de un lado del trampolín al otro, la trayectoria de las esferas podría tornarse un poco curva durante su desplazamiento. Esa misma situación ocurre espacio exterior cuando los rayos de luz viajan a través de grandes distancias por todo el cosmos.

De manera que un lente gravitacional se produce cuando un cuerpo celeste de colosal tamaño, como un cúmulo de galaxias, provoca una curvatura en el espacio-tiempo con la suficiente fuerza gravitacional para que la trayectoria de la luz tome una curvatura lo suficientemente visible para que parezca un lente. Por lo tanto, el cuerpo que hace que la luz se curve es llamado ‘lente gravitacional’.

Según la teoría general de la relatividad de Einstein los ‘lentes gravitacionales’ también tienen la propiedad de ampliar la luz de las galaxias posteriores, las cuales se encuentran sumamente lejos como para poder ser apreciadas de forma detallada.

De manera que la ‘cruz de Einstein’ se produce cuando se observa la luz que proviene de un objeto espacial se divide en cuatro puntos brillantes de forma que en el cielo lucen como los puntos extremos de una cruz.

Astrofísicos han explicado que esta situación se produce cuando la luz que se mueve por el espacio exterior se encuentra con objeto frente a ella, como la luna frente al sol. Dicha situación causa que la luz se divida en cuatro rayos de luz distintos que rodean al cuerpo ubicado en el centro.

Vale la pena recordar que recientemente un equipo de científicos, dirigido por la Universidad de Cambridge, logró observar por primera vez como luz está curvándose alrededor de una enana blanca aislada. Gracias a este evento los investigadores tuvieron la oportunidad de medir directamente la masa de una estrella de este tipo.

Los responsables del estudio usaron datos de dos telescopios para medir cómo la luz de una estrella lejana se curvaba alrededor de una enana blanca conocida como LAWD 37, haciendo que la estrella lejana cambiara temporalmente su posición aparente en el cielo.

LAWD 37 es una enana blanca, el resultado de la muerte de una estrella como la nuestra. Cuando una estrella muere, deja de quemar su combustible y expulsa su material exterior, dejando solo un núcleo caliente y denso. En estas condiciones, la materia tal y como la conocemos se comporta de forma muy diferente y se convierte en algo llamado materia electrón-degenerada.

“Las enanas blancas nos dan pistas sobre cómo evolucionan las estrellas: algún día nuestra propia estrella acabará siendo una enana blanca”, afirma en un comunicado el Dr. Peter McGill, autor principal del estudio y doctorando en el Instituto de Astronomía de Cambridge. McGill trabaja ahora en la Universidad de California en Santa Cruz.

LAWD 37 ha sido objeto de numerosos estudios, ya que se encuentra relativamente cerca de nosotros. Esta enana blanca se encuentra a 15 años luz, en la constelación de Musca, y es lo que queda de una estrella que murió hace unos 1.150 millones de años.

“Como esta enana blanca está relativamente cerca de nosotros, tenemos muchos datos sobre ella: información sobre su espectro de luz, pero la pieza que faltaba en el rompecabezas era medir su masa”, explica McGill.

La masa es uno de los factores más importantes en la evolución de una estrella. Para la mayoría de los objetos estelares, los astrónomos deducen la masa de forma indirecta, basándose en hipótesis de modelización sólidas y a menudo no probadas. En los raros casos en los que la masa puede deducirse directamente, el objeto debe tener una compañera, como un sistema estelar binario. Pero para objetos individuales, como LAWD 37, se necesitan otros métodos para determinar la masa.