Esta imagen, tomada con el telescopio espacial Hubble de NASA / ESA, muestra un cúmulo de galaxias masivo, a unos 4.600 millones de años luz de distancia. A lo largo de sus bordes se ven cuatro arcos brillantes; estas son copias de la misma galaxia distante, apodado el Sunburst Arc. La galaxia Sunburst Arc está a casi 11 mil millones de años luz de distancia y la luz que emana de ella está siendo reflejada en múltiples imágenes mediante lentes gravitacionales. El Sunburst Arc se encuentra entre las galaxias con lentes más brillantes conocidas y su imagen es visible al menos 12 veces dentro de los cuatro arcos. Tres arcos son visibles en la parte superior derecha de la imagen, el cuarto arco en la parte inferior izquierda. El último está parcialmente oscurecido por una estrella brillante en primer plano, que se encuentra en la Vía Láctea. Crédito:ESA / Hubble, NASA, Rivera-Thorsen y col.
Los astrónomos que utilizan el telescopio espacial Hubble de la NASA / ESA han observado una galaxia en las regiones distantes del Universo que aparece duplicada al menos 12 veces en el cielo nocturno. Esta vista única creado por una fuerte lente gravitacional, ayuda a los astrónomos a comprender mejor la era cósmica conocida como la época de la reionización.
Esta nueva imagen del Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA muestra un objeto astronómico cuya imagen se multiplica por el efecto de una fuerte lente gravitacional. La galaxia, apodado el arco del resplandor solar, está a casi 11 mil millones de años luz de la Tierra y ha sido reflejada en múltiples imágenes por un cúmulo masivo de galaxias a 4.6 mil millones de años luz de distancia.
La masa del cúmulo de galaxias es lo suficientemente grande como para doblar y magnificar la luz de la galaxia más distante detrás de él. Este proceso conduce no solo a una deformación de la luz del objeto, sino también a una multiplicación de la imagen de la galaxia con lente.
En el caso del Sunburst Arc, el efecto de lente condujo a al menos 12 imágenes de la galaxia, distribuidos en cuatro arcos principales. Tres de estos arcos son visibles en la parte superior derecha de la imagen, mientras que un contraarco es visible en la parte inferior izquierda, parcialmente oscurecido por una estrella brillante en primer plano dentro de la Vía Láctea.
El Hubble usa estas lupas cósmicas para estudiar objetos que de otro modo serían demasiado débiles y demasiado pequeños incluso para sus instrumentos extraordinariamente sensibles. The Sunburst Arc no es una excepción, a pesar de ser una de las galaxias con lentes gravitacionales más brillantes conocidas.
Esta imagen, tomada con el telescopio espacial Hubble de NASA / ESA, muestra uno de los cuatro arcos formados por la luz de la galaxia apodada Sunburst Arc. Creado por una fuerte lente gravitacional, este brillante arco de luz consta de al menos cuatro copias de la imagen de una sola galaxia. La galaxia con lentes está a unos 11 mil millones de años luz de distancia. Crédito:ESA / Hubble, NASA, Rivera-Thorsen y col.
La lente hace que varias imágenes del Sunburst Arc sean entre 10 y 30 veces más brillantes. Esto le permite al Hubble ver estructuras tan pequeñas como 520 años luz de diámetro, una observación detallada poco común para un objeto tan distante. Esto se compara razonablemente bien con las regiones de formación de estrellas en las galaxias del Universo local, permitiendo a los astrónomos estudiar la galaxia y su entorno con gran detalle.
Las observaciones de Hubble mostraron que el Sunburst Arc es un análogo de las galaxias que existieron en un momento mucho más temprano en la historia del Universo:un período conocido como la época de la reionización, una era que comenzó sólo 150 millones de años después del Big Bang.
La época de la reionización fue una era clave en el Universo temprano, uno que puso fin a la "edad oscura", la época anterior a la creación de las primeras estrellas, cuando el Universo estaba oscuro y lleno de hidrógeno neutro. Una vez que se formaron las primeras estrellas, empezaron a irradiar luz, produciendo los fotones de alta energía necesarios para ionizar el hidrógeno neutro.
Esto convirtió la materia intergaláctica en la forma mayoritariamente ionizada en la que existe hoy. Sin embargo, ionizar hidrógeno intergaláctico, La radiación de alta energía de estas primeras estrellas habría tenido que escapar de sus galaxias anfitrionas sin ser absorbida primero por la materia interestelar. Hasta ahora, se ha descubierto que sólo un pequeño número de galaxias "filtran" fotones de alta energía al espacio profundo. Cómo esta luz escapó de las primeras galaxias sigue siendo un misterio.
El análisis del Sunburst Arc ayuda a los astrónomos a agregar otra pieza al rompecabezas:parece que al menos algunos fotones pueden salir de la galaxia a través de canales estrechos en un medio neutro rico en gas. Ésta es la primera observación de un proceso teorizado desde hace mucho tiempo. Si bien es poco probable que este proceso sea el mecanismo principal que llevó al Universo a reionizarse, es muy posible que haya proporcionado un empujón decisivo.
El documento que describe estas observaciones aparecerá en Ciencias el 8 de noviembre de 2019.
