 HST 01248+0351 La traccia orizzontale è una galassia a disco vista di taglio che causa un effetto di lente gravitazionale su un oggetto retrostante la cui immagine si è sdoppiata (le due macchioline sopra e sotto). |
 HST 01247+0352 Un altro paio di immagini separate dall’effetto lente della galassia ellittica di colore rosso al centro. Si possono scorgere altre due piccole immagini al limite della sensibilità degli strumenti. Si tratterebbe quindi di un sistema quadruplo. |
 HST 15433+5352 Un ottimo candidato a lente gravitazionale. L’immagine deformata della sorgente (di colore blu) forma un esteso arco che avvolge la galassia ellittica (più rossa) che fa da lente. |
 HST 16302+8230 Potrebbe trattarsi di un "Anello di Einstein" ed è il più curioso candidato di lente gravitazionale. E’ stato chiamato "London Underground" per la somiglianza con quel logo. |
 HST 14176+5226 Il primo e più luminoso sistema quadruplo di lente gravitazionale scoperto nel 1995 con il telescopio Hubble. E’ stato confermato spettroscopicamente utilizzando i telescopi con base a terra. La galassia ellittica che fa da lente si trova a 7 miliardi di anni-luce dalla Terra mentre il quasar deformato è lontano 11 miliardi di anni-luce. |
 HST 12531-2914 Il secondo sistema quadruplo scoperto con il telescopio Hubble. E’ simile al primo ma è molto più piccolo e debole. |
 HST 14164+5215 Un paio di immagini blu simmetricamente diposte ai lati di una galassia più luminosa e più rossa.. |
 HST 16309+8230 L’arco blu è probabilmente una galassia a disco visibile di taglio e significativamente distorta dall’effetto lente di una galassia ellittica (di colore più rosso). |
 HST 12368+6212 Un arco blu. |
 HST 18078+4600 Un arco blu causato dall’effetto lente del campo gravitazionale di un piccolo gruppo di quattro galassie. |
Una rapida analisi di oltre 500 riprese del telescopio Hubble ha portato alla scoperta di una decina di probabili lenti gravitazionali lontanissime e debolissime. I telescopi con base a terra non potrebbero identificarli a causa del disturbo dovuto all’atmosfera. Una lente gravitazionale è un fenomeno provocato dall’allineamento tra un oggetto molto massiccio in primo piano (una galassia o un buco nero) e una galassia molto più lontana. Il campo gravitazionale dell’oggetto in primo piano ha l’effetto di curvare il percorso della luce proveniente dall’oggetto di fondo e quindi si comporta come una lente di ingrandimento naturale. Possiamo anche paragonare questi fenomeni ai miraggi che si verificano nei deserti caldi.
Le lenti gravitazionale sono riconoscibili per le loro forme insolite che appaiono all’osservatore: anelli, archi e croci che rappresentano le immagini distorte o moltiplicate dell’oggetto di fondo.
L’ammontare delle lenti gravitazionali nell’universo dipende strettamente dalla costante cosmologica, un’ipotetica forza repulsiva la cui presenza implicherebbe un universo più antico e più grande. Di conseguenza, maggiore è la costante cosmologica e maggiore è il numero di oggetti distanti e quindi la probabilità che la loro luce, durante il percorso verso la Terra, possa incrociare casualmente una galassia massiccia e provocare un effetto di lente gravitazionale.
Per la misurazione dei parametri cosmologici fondamentali le lenti gravitazionali lontane sono potenzialmente più utili rispetto a quelle vicine osservabili dai telescopi a terra. Questi ultimi saranno ora impiegati per le analisi spettroscopiche necessarie alla stima delle distanze di questi oggetti: per confermare che si tratti di una vera lente gravitazionale infatti bisogna verificare che l’oggetto centrale (che fa da lente) sia relativamente vicino rispetto alle immagini che lo circondano e che devono appartenere da uno stesso oggetto, molto più lontano. Si tratta in ogni caso di osservazioni molto difficili anche per i più potenti telescopi a terra.
Le immagini Hubble che hanno permesso la scoperta di queste lenti fanno parte della banca dati del Medium Deep Survey. Il catalogo, che contiene oltre 200.000 oggetti, per la maggior parte galassie lontane, è consultabile dal pubblico di Internet all’indirizzo http://www.stsci.edu/mds/. E’ possibile richiamare uno qualsiasi dei 500 campi e ottenere l’immagine ad alta risoluzione di una qualsiasi galassia contenuta, osservarne la forma e stimarne la luminosità. Il visitatore può addirittura cercare le forme che potrebbero assomigliare a lenti gravitazionali. Gli astronomi si aspettano di trovare almeno un centinaio di altre lenti meno facilmente identificabili di quelle già scoperte.
Nel 1936 Albert Einstein calcolò la deflessione della luce dovuta a oggetti massicci e dimostrò che l’immagine di un oggetto lontano può essere anche ingrandita se si trova bene allineata con l’osservatore e con l’oggetto che fa da lente. Comunque la separazione angolare tra l’immagine deformata e l’oggetto in primo piano sarebbe stata così piccola da non poter essere risolta con i telescopi a terra. Egli fece notare che "non c’è una grande probabilità di osservare questo fenomeno".
Nonostante il pessimismo di Einstein la prima lente gravitazionale fu scoperta nel 1979 e da allora ne sono state osservate molte altre dai telescopi con base a terra.
La camera WFPC2 a bordo del telescopio spaziale Hubble ci ha permesso di ampliare la ricerca in questo campo con la scoperta di lenti gravitazionali molto più deboli e lontane. Ci si aspetta un’ulteriore passo in avanti in questo tipo di ricerca dalla maggiore sensibilità dell’Advanced Camera for Surveys: uno strumento che verrà installato nel 2000 sul telescopio spaziale Hubble.
Ricerca eseguita da Kavan Ratnatunga (Carnegie Mellon Univ.) e NASA