NeoFronteras

La lente más lejana

Área: Espacio — domingo, 20 de octubre de 2013

Encuentran la lente gravitatoria más lejana hasta el momento.

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La lente gravitatoria es uno de los fenómenos más fascinantes de la Astrofísica. En ella se manifiesta la Relatividad General en todo su esplendor. La luz de una galaxia lejana sigue la geometría que la masa de otra galaxia ha imprimido sobre el espacio que la rodea y nosotros lo vemos como si hubiera una lente.
El fenómeno es muy escaso, pues no es fácil que se den las circunstancias necesarias. Por un lado se necesita una galaxia lejana al fondo que haga de fuente luz y por otro lado una segunda galaxia en primer plano que es la que va a producir el fenómeno. Para que se produzca el efecto la primera debe estar situada justo detrás de la segunda bajo nuestro punto de vista y esto no es fácil. Por tanto, el encontrar uno de estos fenómenos siempre es interesante. El primer caso se encontró en 1979 y desde entonces se han encontrado unos cuantos casos.
La forma de la imagen de la galaxia de fondo depende de la alineación. Si es perfecta se forma un anillo o una cruz de Einstein si casi lo es. Otras veces aparecen una o dos imágenes de dicha galaxia, generalmente deformada en forma de arco.
La magnitud del fenómeno depende, entre otras cosas, de la masa de la segunda galaxia. A mayor masa de esta galaxia mayor será la curvatura que imprima al espacio que hay a su alrededor y más potente será el fenómeno. Como se puede estimar la cantidad de materia ordinaria que hay en dicha galaxia y el fenómeno de lente proporciona la masa total que hay realmente, entonces se puede inferir la cantidad de materia oscura que hay en esa galaxia. Esto nos da un método de estimación de la cantidad de materia oscura presente en una galaxia que es independiente de la proporcionada por los modelos de rotación galácticos.
El estudio de este fenómeno con objetos situados a distintas distancias no puede dar además cómo era esto hace miles de millones de años.
Además hay algo incluso más fascinante. La segunda galaxia actúa como si fuera un telescopio gigante, amplificando la luz de la otra galaxia que de otro modo sería invisible debido a su lejanía. Son telescopios de tamaño galáctico. Esto permite estudiar objetos que se formaron al poco de surgir el Universo, pues se encuentran muy lejos desde nuestro punto de vista, a miles de millones de años luz y, por tanto, los vemos como eran hace miles de millones de años.
Ahora unos astrónomos liderados por Arjen van der Wel, del Instituto Max Planck, han encontrado la lente gravitatoria más distante hasta la fecha. En concreto se sitúa a un corrimiento al rojo de z = 1,53.
El descubrimiento se realizó por casualidad cuando revisaban observaciones realizadas en un proyecto anterior y notaron que en las imágenes aparecía una galaxia un tanto rara. Resultó estar mucho más lejos de lo que aparentaba.
Para saber más Van der Wel echó un vistazo a las imágenes tomadas por el Hubble en las campañas CANDELS y COSMOS. En las imágenes este objeto parecía una galaxia antigua, pero con una forma irregular que denotaba el fenómeno de lente gravitatoria a su alrededor. Combinando las imágenes disponibles pudo mejorar la resolución y el ruido y poner en evidencia la lente gravitatoria. Se trataba de una cruz de Einstein que casi era un anillo de Einstein, lo que denotaba una alineación casi perfecta.
Una vez se realizadas las medidas se pudo comprobar que la galaxia en segundo plano se encuentra a 9400 millones de años luz por lo que la vemos como era hace 9400 millones de años. La luz se generó antes en una galaxia aún más lejana y pequeña de sólo 100 millones de masas solares, extremadamente joven y a un corrimiento al rojo de z=3,417. Es lo que se llama una galaxia enana “starbursting”, un tipo de galaxia que es más común de lo que antes se creía, lo que está forzando a los astrofísicos a cambiar sus modelos de formación galáctica.
Pero el hecho de que la alineación sea casi perfecta y con un objeto tan pequeño hace que esta lente gravitatoria sea casi milagrosa.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.

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4 Comentarios

  1. Dr. Thriller:

    Lo de milagroso lo es plenamente en su concepto estocástico puro: es una alineación que sólo podemos ver desde aquí xD (bueno, y todos aquellos que compartan la geodésica de propagación o lo que sea).

    Es más milagroso aún que nuestras limitadas mentes puedan “entender” lo que esto significa sin colgarse como un Bimbous cualquiera (aunque sé de mucha gente que “pasa” de estos temas porque, literalmente en sus propias palabras, le da vértigo. No, naturalmente que no me río de ellas, al contrario, valoro la valentía de su honestidad).

  2. Pocosé:

    Estimado Dr. Thriller
    Si con las lentes gravitacionales ya me vienen vertiguillos, imagina con las posibles antilentes gravitacionales
    http://www.experientiadocet.com/2013/01/antilentes-gravitacionales-el-lado.html,
    ¿Se habrá confirmado alguna ya?
    Saludos.

  3. NeoFronteras:

    La alineación es de 0,01 segundos de arco, que es equivalente a una separación de 1mm en 20 kilómetros. Así que es bastante casualidad, aunque con tantas galaxias como hay a alguna le tenía que pasar.
    La galaxia del fondo la vemos con sólo de 10 a 40 millones de años y probablemente fue una de las primeras en formarse. La vemos producir estrellas a un gran ritmo. Bueno, es así como lo vemos ahora desde aquí, pues ya han pasado muchos miles de millones de años desde entonces.

  4. Miguel Angel:

    Querido amigo Pocosé:

    Aunque ya tenía conocimiento acerca de algunos de los efectos sobre la luz en el vacío que se mencionan en tu enlace, lo que encuentro novedoso es usen el término “lente antigravitacional”. Ignoro si dicho término está aceptado.

    Muchas gracisd por compartir y un fuerte abrazo.

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