Influencia de la Constante Cosmológica en el Ángulo de Deflexión de una Lente Gravitacional

Infuence of The Cosmological Constant in the Angle of Deflection of a Gravitational Lens

Se hizo un estudio detallado sobre cómo influye la constante cosmológica en el ángulo de deflexión de una lente gravitacional por galaxia. Para ello se desarrolla una de las soluciones de las ecuaciones de campo de Einstein concerniente a la métrica de Schwarzschild, pero esta vez con constante cosmológica y expresada en coordenadas isotrópicas. Se obtiene el índice de refracción y el potencial simétrico, que son parámetros característicos para el estudio de una lente gravitacional. Con base en esto se obtiene el ángulo de deflexión de una lente gravitacional por galaxia en un universo local con constante cosmológica en cercanías de la lente.

1. INTRODUCCIÓN

Entre los años de 1915 y 1916 se dio un paso transcendental en la historia de la física, ya que en  ese periodo se encontraron las ecuaciones que relacionan la estructura geométrica del espacio-tiempo con las fuentes del campo gravitatorio. Ese mismo año (1916), Karl Schwar-zschild encontraría la primera solución exacta a las ecuaciones de campo de Albert Einstein, llamada métrica de Schwarzschild. Luego, en el año de 1917, Einstein apuntó su teoría de campos al universo, centrándose en el campo de la cosmología relativista, en la que idealizó el universo de forma estática, y en  la que añadiría un nuevo parámetro a su ecuación original. Esta sería la constante cosmológica  para poder visualizar una posible solución de un universo estático.

Las lentes gravitacionales fueron una consecuencia espectacular predicha por la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, en las  que la luz se desvía por efecto de la gravedad. La teoría de las lentes gravitacionales predice, entre  otros asuntos,, la manifestación de una creación de imágenes múltiples de una fuente de fondo, o la aparición de arcos o de anillos. También prevé la amplificación de la intensidad de un objeto lejano, haciendo posible la observación de cuerpos celestes débiles o muy distantes, que de otro modo no podrían ser hallados. Así, las lentes gravitacionales pueden actuar como telescopios naturales.

En cuanto al estudio de la constante cosmológica y su influencia en las lentes gravitacionales, vemos por ejemplo que en el año 2006, el articulo  “Solar and stellar system tests of the cosmological constant”, de los autores M. Sereno y  P. Jetzer [1], presentan un estudio de la teoría del cambio de periastro (punto en una órbita elíptica donde la distancia entre los cuerpos es mínima), la precesión geodésica, el cambio en media marcha y corrimiento al rojo gravitacional, que se le atribuye a sistemas de energías solares y estelares para restringir la constante cosmológica, que considera un rango de escala de longitud de aproximadamente de 108 a 1015 Km.