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Lentes gravitacionais

1919-05-29
  • Albert Einstein
Albert Einstein discussing gravitational lensing in a historical laboratory setting.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

A teoria da relatividade geral prevê que a trajetória da luz é curvada pela gravidade. Quando a luz de uma fonte distante passa por um objeto massivo como uma galáxia ou uma estrela, sua trajetória é desviada. Esse fenômeno, conhecido como lente gravitacional, pode ampliar, distorcer ou criar múltiplas imagens da fonte de fundo, funcionando como um telescópio cósmico para observar o universo distante.

O efeito de lente gravitacional é uma consequência direta da curvatura do espaço-tempo. Um objeto massivo deforma o espaço-tempo ao seu redor, e a luz segue o caminho mais reto possível — uma geodésica — através desse espaço-tempo curvo. Da nossa perspectiva, esse caminho parece torto. O grau de curvatura depende da massa do objeto que causa o efeito de lente e da proximidade da luz a ele. Existem três classes principais de lentes gravitacionais. A lente gravitacional forte ocorre com um objeto massivo e alinhamento preciso, produzindo múltiplas imagens, arcos ou um "anel de Einstein" completo. A lente gravitacional fraca envolve distorções sutis nas formas das galáxias de fundo, que podem ser analisadas estatisticamente para mapear a distribuição de massa, incluindo a matéria escura. A microlente gravitacional é um aumento temporário do brilho de uma estrela de fundo quando um objeto menor, como um planeta, passa em frente a ela, focalizando brevemente sua luz. Isso é eficaz para encontrar objetos que emitem pouca ou nenhuma luz.

A primeira confirmação veio em 1919, durante um eclipse solar. Expedições lideradas por Sir Arthur Eddington e Sir Frank Dyson observaram a luz das estrelas passando perto do Sol e confirmaram que sua posição foi alterada na quantidade prevista pela teoria de Einstein. Esse resultado catapultou Einstein para a fama internacional. Hoje, as lentes gravitacionais são uma ferramenta fundamental em astronomia e cosmologia, permitindo que os cientistas meçam o tamanho de aglomerados de galáxias, sondem o universo distante ampliando objetos tênues e descubram corpos celestes que seriam indetectáveis ​​de outra forma.

UNESCO Nomenclature: 2211
Relatividade

Tipo

Sistema abstrato

Interrupção

Substancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Previsão newtoniana da deflexão da luz (metade do valor da relatividade geral)
  • A teoria da relatividade geral de Einstein
  • Técnicas de fotografia e observação astronômica

Aplicações

  • mapeando a distribuição da matéria escura
  • detecção de exoplanetas através de microlentes gravitacionais
  • Observando galáxias e quasares extremamente distantes
  • Medindo a constante de Hubble e a taxa de expansão do universo
  • testando as previsões da relatividade geral

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

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Relacionado a: lentes gravitacionais, relatividade geral, matéria escura, espaço-tempo, deflexão da luz, anel de Einstein, microlentes gravitacionais, cosmologia.

Contexto histórico

Lentes gravitacionais

1915-11
1916
1918
1919-05-29
1920
1920
1921
1915
1916
1917
1918
1920
1920
1921
1922

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

Princípios relacionados à invenção, inovação e tecnologia

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