Un equipo internacional liderado por investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la Universidad de La Laguna (ULL) ha descubierto una de las galaxias "inactivas" más brillantes del universo temprano. Encontrar BG1429 + 1202 fue posible gracias a la "ayuda" de una galaxia elíptica masiva a lo largo de la línea de visión del objeto, que actuaba como una especie de lente, amplificando el brillo y distorsionando la imagen observada. Los resultados, publicado en Cartas de revistas astrofísicas , son parte del proyecto BELLS GALLERY, basado en el análisis de un millón y medio de espectros de galaxias del Sloan Digital Sky Survey (SDSS).

El fenómeno de las lentes gravitacionales, predicho por la Teoría de la Relatividad General de Einstein, se produce cuando la luz se desvía al pasar por un objeto muy masivo. Para un observador distante, la masa de la galaxia elíptica actúa sobre la luz como si fuera una lente enorme, produciendo una imagen mucho más brillante de la fuente, BG1429 + 1202, permitiéndonos ver detalles que de otro modo serían demasiado débiles para detectar.

"Este es uno de los pocos casos conocidos de galaxias", dice Rui Marques Chaves, estudiante de doctorado en el IAC-ULL y primer autor del artículo, "con un brillo aparente muy alto y también una luminosidad intrínsecamente alta. Las observaciones nos permitieron determinar sus propiedades clave en muy poco tiempo". Para estudiar este sistema, dos telescopios en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma) se utilizaron:el Gran Telescopio CANARIAS (GTC) y el Telescopio William Herschel (WHT), del Grupo de Telescopios Isaac Newton (ING). El sistema está formado por una galaxia elíptica masiva a una distancia de 5, 400 millones de años luz, y detrás está BG1429 + 1202, que emite radiación alfa de Lyman, 11, 400 millones de años luz de distancia de nosotros (lo vemos como solo unos 2, 300 millones de años después del Big Bang). La galaxia lente produce cuatro imágenes distintas de la galaxia distante, con un flujo que es nueve veces mayor de lo que sería sin este lente natural a lo largo de la línea de visión.

Alta luminosidad ultravioleta

Una característica excepcional de BG1429 + 1202 es su altísima luminosidad en la línea de emisión alfa de Lyman, uno de los más brillantes en el rango ultravioleta, porque otros casos similares de galaxias con lentes no muestran una emisión tan fuerte en esta línea. Aunque el efecto de lente gravitacional se ha utilizado en muchos proyectos de investigación, el método de selección de galaxias distantes emisoras de Lyman-alfa se ha utilizado por primera vez en el proyecto BELLS GALLERY. "Analizamos alrededor de un millón y medio de espectros de galaxias", agrega Yiping Shu, un astrónomo en los Observatorios Astronómicos Nacionales (NAOC), en Beijing (China) y primer autor de publicaciones anteriores del mismo proyecto. "Fueron obtenidos con el telescopio Sloan, en el Observatorio Apache Point en Nuevo México (EE. UU.), y hemos detectado emisiones en Lyma-alfa de galaxias mucho más lejanas que sus lentes en 187 casos, de los cuales hemos pasado a observar 21 con el telescopio espacial Hubble. Esas observaciones confirman que la mayoría de estos objetos tienen lentes gravitacionales ".

El aumento del brillo aparente (el brillo observado desde la Tierra) de galaxias distantes que se produce mediante lentes gravitacionales nos permite obtener datos de mejor calidad. "Con telescopios como el GTC y el WHT", explica Ismael Pérez Fournon, investigador del IAC-ULL y coordinador de este artículo, “Podemos realizar estudios que serían imposibles sin la presencia de las lentes. En la práctica es como si ya estuviéramos observando con uno de los futuros telescopios gigantes, como el Extremely Large European Telescope (E-ELT) de 39 mo el Thirty Meter Telescope (TMT). "" BG1429 + 1202 es tan brillante que incluso se puede ver en las imágenes fotográficas del Digital Sky Survey ", agrega Paloma Matínez Navajas, un investigador del IAC y otro de los autores del estudio.

A pesar de los numerosos estudios previos de lentes gravitacionales basados ​​en imágenes y espectros del Sloan Digital Sky Survey, BG1429 + 1202 no se había notado hasta este trabajo. "Descubrimientos como BG1429 + 1202 demuestran la forma en que se pueden extraer grandes conjuntos de datos astronómicos de grandes prospecciones para nuevas aplicaciones astrofísicas. En el Observatorio Nacional de Astronomía Óptica (NOAO, en Tucson, Arizona, EE. UU.), estamos implementando capacidades de acceso abierto para respaldar este tipo de proyectos de investigación de archivo a escala de encuesta utilizando datos de imágenes públicas de campo amplio de Dark Energy Camera y otros instrumentos, así como conjuntos de datos futuros de proyectos como el Instrumento espectroscópico de energía oscura (DESI), concluye Adam Bolton, Director Asociado de la NOAO y autor de este artículo.