Coelum Astronomia 210 - 2017 - Page 87

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Sopra. La supernova SN2011fe esplosa in M101, ripresa da Flavio Castellani.

La microlente gravitazionale

Il lensing gravitazionale è un effetto previsto dalla Relatività Generale e riconducibile alla capacità di un oggetto dotato di massa di deviare il percorso dei raggi luminosi. Nel caso del microlensing il corpo intermedio che funge da lente gravitazionale è di massa stellare o sub-stellare, mentre la sorgente luminosa è un oggetto di dimensione angolare confrontabile, quindi una stella o un Quasar a seconda della distanza. Il risultato dell’effetto-microlente è un improvviso e inaspettato aumento della luminosità della sorgente anche di un fattore 1000.

Secondo la Relatività Generale inoltre, quando l’allineamento tra osservatore, lente e sorgente è particolarmente preciso si produce un “anello di Einstein”, il primo dei quali (noto come B1938+666) venne individuato solamente nel 1998 grazie al Telescopio Spaziale Hubble. L’effetto in questo caso, invece di produrre immagini multiple, proprio per via della natura puntiforme e compatta di sorgente e lente, da luogo a quello che viene chiamato “anello di

Einstein”.

La durata del fenomeno dipende non solo dalla velocità relativa tra la sorgente e la lente, che finisce con l’interrompere l’allineamento, ma anche dalle caratteristiche fisiche della lente stessa. Infatti, dato che l’ampiezza dell’anello di Einstein dipende anche dalla massa della lente, il microlensing generato da una stella può durare da alcune settimane ad alcuni mesi.

A sinistra. Uno dei tanti “Einstein ring” fotografati da Hubble, mostra al centro l’oggetto che ha funzionato da lente (in questo caso una massiccia galassia

ellittica) e che ha “ingrandito” in luminosità e dimensioni un oggetto molto più lontano quasi perfettamente allineato sulla linea di vista dell’osservatore. Il “quasi” è giustificato dal fatto che l’anello appare incompleto.

A sinistra. Nel quadro 1 l’oggetto compatto è ancora lontano dall’allineamento con la stella distante, visibile in alto in colore rosso (la curva di luce della stella rimane invariata).

Nel quadro 2 la massa dell’oggetto comincia a disturbare i raggi luminosi provenienti dalla stella e l’osservatore registra un aumento di luminosità, mentre l’immagine della stella comincia a mostrare immagini multiple molto luminose (che, nei casi di perfetto allineamento, come descritto nel testo, portano alla formazione di un anello di Einstein).

Nel quadro 3 l’allineamento è quasi ottimale, per cui la stella mostra un picco di luminosità e la massima estensione dell’insieme delle sue immagini multiple.

Nel quadro 4 l’oggetto sta uscendo dall’allineamento: si ripete all’inverso ciò che è accaduto nel punto 2 e il fenomeno comincia a regredire.

Nel quadro 5 l’oggetto è completamente uscito dall’allineamento e la curva di luce è ritornata al livello di partenza.