El Telescopio Muy Grande de ESO descubre un brillante espejismo cósmico en las profundidades del espacio.

Utilizando el Telescopio Muy Grande (VLT = Very Large Telescope) de ESO, Rémi Cabanac y sus colegas europeos han descubierto un asombroso espejismo cósmico, al que los científicos conocen como un Anillo de Einstein. Este fenómeno, bautizado como FOR JO332-3557, se puede ver en dirección de la constelación austral de Fornax, y resulta notable al menos en dos aspectos. Primero, es un anillo de Einstein brillante y casi completo. Y segundo, es el más lejano jamás encontrado.

ESO PR Foto 20a/05: Imagen profunda de una región de FornaxImagen compuesta tomada en dos bandas (B y R) con VLT/FORS de una pequeña porción del cielo (1/15 del área de la luna llena). El objeto más tenue que se ve en esta imagen tiene una magnitud de 26, es decir, es 100 millones de veces más tenue de lo que puede ser observado a simple vista. La brillante galaxia elíptica en el cuadrante inferior izquierdo es una galaxia enana perteneciente al gran racimo cercano en la constelación de Fornax. Como sucede con todas las imágenes del espacio profundo, el campo muestra una variedad de objetos, de los cuales las fuentes puntuales más brillantes son estrellas pertenecientes a nuestra galaxia. Por lejos, el campo está dominado por débiles galaxias de fondo, cuyos colores están relacionados con la edad de su población estelar dominante, su contenido de polvo y su distancia. El recientemente hallado Anillo de Einstein se puede ver en la zona superior derecha de la fotografía.Crédito:FORS/VLT

ESO PR Foto 20b/05: Acercamiento al Anillo de Einstein Toma cercana del recientemente descubierto espejismo cósmico. Crédito: FORS/VLT

ESO PR Foto 20c/05: Anillo de Einstein en el universo distanteLa imagen de la izquierda está aumentada y centrada en el recientemente descubierto anillo de Einstein. La calidad de la imagen en la banda-R es excepcional y revela el efecto de lente con un detalle asombroso. El punto central es la lente, una tranquila galaxia masiva que distorsiona la luz emitida por las fuentes que se encuentran en el fondo. El gran arco que rodea a la lente central es parte del anillo de Einstein creado por una fuente lejana que está alineada casi exactamente con la lente. El color rojizo indica que el corrimiento al rojo del sistema es muy grande. La espectroscopía de FORS2 del sistema de lente arroja un resultado cercano a 1 (es decir que vemos a la lente como era cuando el universo tenía la mitad de su tamaño actual), y un corrimiento récord de z=3,8 para la fuente de fondo; por lo tanto estamos viendo al objeto (una galaxia en proceso de formación estelar) tal como era cuando el universo tenía apenas el 12% de su edad actual. El modelo de sistema de lente indica que la luz de la fuente ha sido magnificada por lo menos 13 veces. El panel de la derecha muestra la imagen reconstruida basada en el modelo de sistema de lente y de la fuente, mostrando que el anillo se extiende por más de ¾ de círculo. Crédito: FORS/VLT

“Existen solamente unos pocos anillos o arcos ópticos conocidos, y aún menos en los cuales la lente y la fuente se encuentran a gran distancia, es decir, a más de 7 000 millones de años luz (o sea, la mitad de la edad actual del universo)”, dice Rémi Cabanac, anterior miembro de ESO y que ahora se encuentra trabajando en el Telescopio Canadá-Francia-Hawai. “Más aún, muy pocos están casi completos”, agrega.

Pero en el caso de este recientemente hallado anillo cósmico, las imágenes muestran que se extiende por casi ¾ de círculo. La galaxia que hace de lente se encuentra a unos 8 000 millones de años luz de nosotros, mientras que la galaxia fuente cuya luz es distorsionada, se encuentra mucho más lejos, a unos 12 000 millones de años luz. De esta forma, vemos a esta galaxia tal como era cuando el universo tenía apenas un 12% de su edad actual. La lente magnifica a la fuente casi 13 veces.

Las observaciones revelan que la galaxia que actúa como lente es bastante tranquila, de unos 40 000 años luz de diámetro y con una población estelar vieja. La galaxia más lejana, sin embargo, es extremadamente activa, habiendo experimentado recientemente estallidos de formación estelar. Es un objeto compacto, de 7 000 años luz de diámetro.

“Como el tirón gravitatorio de la materia curva el sendero de los rayos de luz, los objetos astronómicos (estrellas, galaxias y racimos de galaxias) pueden actuar como lentes, que magnifican y distorsionan severamente las imágenes de las galaxias que se encuentran detrás de ellas, produciendo así extrañas imágenes, como las de un salón de espejos”, explica Chris Lidman (ESO), co-descubridor del nuevo espejismo cósmico. En el caso más extremo, cuando la galaxia-lente en primer plano y la galaxia que está en el fondo están perfectamente alineadas, la imagen de la galaxia de fondo se estira formando un anillo perfecto. Una imagen de ese tipo es conocida como “anillo de Einstein”, porque la fórmula de la curvatura de la luz, descrita por primera vez a principios del siglo 20 por Chwolson y Link, utiliza la teoría de la relatividad general de Einstein.

El efecto de lente gravitatoria proporciona una herramienta muy útil para el estudio del universo. Como “balanza”, da una medida de la masa del cuerpo que actúa como lente, y como “telescopio” nos permite ver detalles de objetos que de otro modo estarían fuera del alcance de nuestros telescopios actuales.

A partir de la imagen, David Valls-Gabaud (CHFT), utilizando algoritmos de modelo de última generación, pudo deducir la masa de la galaxia que actúa de lente: es de casi un millón de millones de soles.

Más información

El artículo que describe esta investigación ha sido publicado como una Carta al Editor en Astronomy & Astrophysics), volumen 436, L21-L25 (“Discovery of a high-redshift Einstein ring”) por R. A. Cabanac, D. Valls-Gabaud, A. O. Jaunsen, C. Lidman y H. Jerjen). El artículo está disponible para ser bajado en formato PDF en el sitio web de A&A;.

VLT (Very Large Telescope) de ESO en Paranal, Chile. Crédito: ESO / Paranal

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Web Site: ESO Press Photo 20/05
Artículo: “Einstein Ring in Distant Universe”
Fecha: Junio 30, 2005

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Para Astroseti.org: Heber Rizzo Baladán

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