Una lente gravitacional es el espejo de la diversión por excelencia del Universo. Distorsiona la visión de los objetos que se encuentran detrás de ella, pero también proporciona información sorprendente sobre galaxias y cuásares distantes.
Astrónomos utilizan el telescopio espacial Hubble (HST) Recientemente lanzado Una nueva imagen de una de estas extrañas apariciones, llamada “La lente del carrusel”. Se trata de una rara alineación de siete galaxias de fondo que aparecen distorsionadas por un cúmulo de galaxias intermedio.
Según el científico principal del Laboratorio Berkeley, David Schlegel, esta lente gravitacional es un gran hallazgo para los astrónomos.
“Se trata de una ‘alineación galáctica’ increíblemente afortunada: una alineación fortuita de múltiples galaxias a lo largo de una línea de visión que abarca la mayor parte del Universo observable”, afirmó. “Encontrar una de esas alineaciones es como encontrar una aguja en un pajar. Encontrar todas ellas es como encontrar ocho agujas alineadas con precisión dentro de ese pajar”.
La lente del carrusel fue descubierta en Datos de la Encuesta de Energía Oscura de hace unos añosAhora los astrónomos se están centrando en él para medir su masa y sus efectos en las imágenes de galaxias más distantes.
Esta alineación de lentes gravitacionales de siete galaxias y un cúmulo de galaxias en primer plano bien podría proporcionar nuevos conocimientos sobre el Universo temprano a través de la alta corrimiento al rojo fuentes de galaxias, propiedades de los cúmulos de lentes y preguntas sin respuesta en cosmología.
Desconstruyendo la lente gravitacional del carrusel
Las lentes gravitacionales de gran escala típicas del Universo consisten en un “objeto que actúa como lente” y objetos más distantes detrás de él. Por lo general, esos objetos distantes son galaxias y cuásares. (Las lentes gravitacionales de pequeña escala se producen cuando un planeta pasa frente a su estrella, por ejemplo).
Sin embargo, la lente carrusel es de naturaleza más “cósmica”, ya que abarca objetos que se encuentran a millones de años luz de distancia. En particular, el cúmulo que realiza el efecto de lente se encuentra a unos 5 mil millones de años luz de la Tierra. También se lo designa como DESI-090.9854-35.9683 y tiene al menos cuatro galaxias grandes, así como varios otros posibles miembros del cúmulo.
El Carrusel capta al menos siete galaxias distantes, que se encuentran a una distancia de entre 7.620 y 12.000 millones de años luz de la Tierra. Su alineación con el cúmulo de galaxias que ejercen el efecto de lente dio como resultado múltiples imágenes de cada una de las galaxias más distantes.
Sus formas son el resultado del efecto de “espejo de feria” que alarga sus apariciones. La galaxia etiquetada como “4a, 4b, 4c, 4d” forma en realidad una “Cruz de Einstein” casi perfecta, que muestra la distribución simétrica de la masa en la lente.
El Carrusel es un gran ejemplo de una “lente fuerte” en el Universo, según Xiaoshang Huang, quien forma parte del equipo de Berkeley que lo estudia.
“Nuestro equipo ha estado buscando lentes potentes y modelando los sistemas más valiosos”, afirmó Huang.
“La lente del carrusel es una alineación increíble de siete galaxias en cinco grupos que se alinean casi perfectamente detrás de la lente del cúmulo en primer plano. A medida que aparecen a través de la lente, las imágenes múltiples de cada una de las galaxias del fondo forman patrones circulares aproximadamente concéntricos alrededor de la lente del primer plano, como en un carrusel.
“Es un descubrimiento sin precedentes y el modelo computacional generado muestra una perspectiva muy prometedora para Medición de las propiedades del cosmos, incluidas las de la materia oscura. y energía oscura.”
¿Qué hace que esta lente sea tan especial?
En su Documento publicado recientementeSchlegel, Huang y otros describieron el modelado de la lente del carrusel para comprender su estructura. Señalan que muestra casi todas las configuraciones de lente que los astrónomos ven en tales apariciones. Hay varios arcos, formas de diamante, el anillo de Einstein y lentes dobles.
La gran diferencia de distancias entre la propia lente y las galaxias que distorsiona también plantea algunas áreas de estudio cosmológico interesantes. En particular, el equipo científico espera realizar más estudios espectrales para comprender la distribución de materia del cúmulo de lentes.
Al menos siete fuentes con lentes ayudarán a limitar la cantidad de materia en el cúmulo y ayudarán a comprender las cantidades de materia oscura y bariónica en dichos sistemas.
Además de la distribución de la materia, el equipo también puede utilizar este sistema de lentes para comprender las características de las fuentes distantes que actúan como lentes. Esto es importante porque las más distantes brindan información sobre las condiciones en sus diversas épocas de la historia cósmica.
Por ejemplo, la fuente 7 es una fuente “cercana” interesante que podría ser una galaxia “quiescente” con un corrimiento al rojo muy alto. Parece ser muy “roja” en las mediciones infrarrojas y otras de este tipo han sido observadas por el HST. La fuente 7 podría ser un ejemplo eficiente de lo que se denomina “extinción temprana de galaxias”.
Esto ocurre cuando la formación de estrellas se detiene y la galaxia se vuelve inactiva. Hay varias formas en que esto podría suceder, pero la más común es algún tipo de bucle de retroalimentación entre la supermasiva central agujero negro y regiones periféricas. Esto podría ocurrir como resultado de fusiones de galaxias, por ejemplo, que eran muy comunes en el universo primitivo.
La Lente Carrusel (y otras de su tipo) proporcionan una forma especial de estudiar esa época de la historia cósmica y los eventos que dieron forma a las galaxias que vemos hoy.
Este artículo fue publicado originalmente por El universo hoy. Lea el Artículo original.