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    Se descubre una nueva cruz de Einstein

    El recién descubierto Einstein Cross J2211-3050. Una galaxia elíptica (el objeto amarillo) actúa como una lente, produciendo los cuatro objetos azules (marcados ABCD) que son las imágenes de una galaxia aproximadamente 3 veces más distante. Con GTC fue posible aislar y dispersar la luz de los objetos ABC, demostrando que pertenecen a la misma fuente de luz. Crédito:Telescopio Espacial Hubble Crédito:Instituto de Astrofísica de Canarias

    Este estudio, que ha combinado imágenes del telescopio espacial Hubble con observaciones espectroscópicas del GTC, ha confirmado la existencia de un nuevo ejemplo de lente gravitacional, un fenómeno predicho por la teoría de la relatividad general de Albert Einstein. En este caso, el efecto observado se debe a la alteración provocada por una galaxia que actúa como una lupa amplificando y distorsionando, en cuatro imágenes separadas en forma de cruz, la luz de otra galaxia ubicada 20, 000 millones de años luz de distancia.

    Una de las conclusiones más sorprendentes de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein es que la trayectoria de la luz se curva en presencia de materia. Este efecto se puede observar en el caso de la luz emitida por una galaxia distante, cuando su luz pasa cerca de otra galaxia en su camino hacia el observador. El fenómeno se conoce como lente gravitacional, porque es comparable a la desviación de los rayos de luz de las clásicas lentes de vidrio. Similar, Las lentes gravitacionales actúan como lupas que cambian el tamaño, forma, e intensidad de la imagen del objeto distante.

    Dependiendo del grado de alineación de las dos fuentes, se pueden observar múltiples imágenes de la fuente distante, como cuatro imágenes separadas en forma de cruz (de ahí el nombre "cruz de Einstein"), anillos o arcos. En general, es extremadamente difícil detectar una lente gravitacional, porque la separación entre las imágenes producidas por la lente suele ser muy pequeña, requiriendo imágenes de alta resolución para verlas. Precisamente al analizar las imágenes de alta resolución del Telescopio Espacial Hubble fue posible localizar un asterismo que parecía un nuevo ejemplo de la cruz de Einstein.

    Un descubrimiento excepcional

    Sin embargo, detectar cuatro puntos de luz en forma de cruz colocados alrededor de una galaxia no nos asegura que sea una lente, por lo que debemos mostrar que las 4 imágenes pertenecen al mismo objeto. Para hacer esto se necesitan observaciones espectroscópicas. Por esta razón, un equipo de científicos italianos liderado por Daniela Bettoni del Observatorio de Padova y Riccardo Scarpa del IAC, Decidió observar espectroscópicamente con GTC la supuesta lente. Según Scarpa, "el resultado no pudo ser mejor. El ambiente estaba muy limpio y con mínima turbulencia (ver), lo que nos permitió separar claramente la emisión de tres de las cuatro imágenes. El espectro nos dio inmediatamente la respuesta que estábamos buscando, la misma línea de emisión debida al hidrógeno ionizado apareció en los tres espectros en la misma longitud de onda. No cabía duda de que en realidad se trataba de la misma fuente de luz ".

    Parte del espectro de fuentes ABC de GTC, centrado en la línea de emisión alfa de Lyman. Las tres fuentes muestran la misma línea en la misma longitud de onda, lo que indica que la luz proviene del mismo objeto. Crédito:GTC

    Se había descubierto una nueva cruz de Einstein, llamado J2211-0350 según sus coordenadas en el cielo. El objeto que actúa como lente resulta ser una galaxia elíptica ubicada a una distancia de aproximadamente 7 mil millones de años luz (z =0.556), mientras que la fuente está al menos a 20 mil millones de años luz de distancia (z =3,03). "Normalmente, la fuente es un quásar, fue con gran sorpresa que nos dimos cuenta de que la fuente en este caso era otra galaxia, de hecho una galaxia con líneas de emisión muy intensas lo que indica que es un objeto joven que aún forma grandes cantidades de estrellas ", explica Bettoni. Todo un logro para GTC, considerando que solo se conocía otra lente de este tipo.

    Nueva herramienta de investigación

    Gracias a estas nuevas observaciones, presentado en El diario astrofísico , Los astrónomos ahora tienen una herramienta más para investigar el Universo. Las lentes gravitacionales son importantes porque permiten el estudio del Universo de una manera única. Porque la luz de las diferentes imágenes, inicialmente la misma luz, sigue diferentes caminos en el Universo, por lo tanto, cualquier diferencia espectral debe deberse al material que hay entre nosotros y la fuente. Es más, si la fuente es variable, podemos ver un retraso de tiempo (una imagen se ilumina antes que las otras), que proporciona información valiosa sobre la forma del Universo.

    Por supuesto, la masa de la lente responsable de doblar la luz se puede derivar con precisión, proporcionando un método independiente importante para ponderar galaxias. Finalmente, como con una lente de vidrio normal, la lente gravitacional concentra hacia nosotros la luz de la fuente, haciendo posible ver objetos intrínsecamente inalcanzables. En este caso, se podría calcular que la fuente es 5 veces más brillante de lo que sería sin la lente.


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