Es muy fácil entender que la luz se propaga en línea recta, ya que esta trayectoria es la distancia más corta entre dos puntos. Gráficamente se podría representar así:

<   Espacio plano

El famoso físico Albert Einstein propuso en su teoría que la luz efectivamente sigue la trayectoria más corta, sin embargo, el espacio no siempre es plano. Es posible encontrar situaciones en la que el espacio tenga curvatura. Sería algo así:

Para entender mejor el concepto de curvatura del espacio, puede visitar la página dedicada a exponer la Teoría de la Relatividad General.

Si el espacio tiene curvatura (por ejemplo debido a la masa de una estrella) entonces la distancia más corta entre dos puntos sería una linea que se percibe como una curva. Esta trayectoria se llama geodésica.

De aquí se desprenden dos consecuencias importantes:

0. La luz de una estrella lejana al pasar cerca al Sol sufre una pequeña desviación. Este efecto fue observado por primera vez durante el eclipse de 1919.
   

   En un eclipse las estrellas cercanas al campo visual del Sol aparecen desplazadas

   
    
   
1. De forma similar, si un punto brillante lejano (por ejemplo un quasar), es observado cuando una gran masa (por ejemplo una galaxia) se interpone entre éste y el observador, la desviación de los rayos de luz generan un efecto lente. El resultado es que, justo como ocurre con una lente óptica, la luz se enfoca y el objeto se ve más brillante. También pueden aparecer imágenes multiples del mismo objeto. Este efecto ha sido observado en varias ocasiones.
   

   La galaxia masiva produce la curvatura del espacio a su alrededor, lo cual hace que la luz se desvíe. Si esta galaxia no se observa porque tiene poco brillo, o si en vez de la galaxia lo que tenemos es un cuerpo masivo que no emite luz (materia oscura), el efecto de lente gravitacional nos permite la detección de materia oscura, revelada por las imágenes múltiples de la fuente de luz lejana.

La información que recibimos sobre el universo nos llega ya sea por ondas electromagnéticas (luz), ondas gravitacionales o partículas. El efecto de lente gravitacional afecta la luz emitida por objetos astronómicos, lo cual se puede explotar para investigar la presencia de materia oscura en el universo.

Así es como el efecto de lente gravitacional se usa para detectar materia oscura:

• El aumento en el brillo de una estrella debido a la lente gravitacional producido por un planeta masivo es usado para detectar materia oscura en nuestra Galaxia.
   
  
• La aparición de imágenes múltiples de un quasar debido a la lente producida por un cúmulo de galaxias revela la presencia de materia oscura fuera de la Galaxia.

Imágenes del efecto de lente gravitacional
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