Impresionante anillo de Einstein revela vistas de una galaxia de 9.400 millones de años luz de diámetro

Uno de los episodios de Einstein más asombrosos jamás visto en el espacio nos permite ver lo que está sucediendo en una galaxia casi en los albores de la historia.

Las rayas de luz llamadas anillo fundido, estiradas y distorsionadas por campos gravitacionales, son la amplificación y duplicación de una galaxia cuyo límite de luz está a 9.400 millones de años luz de distancia. Este aumento nos dio una visión poco común de un “baby boom” estelar cuando el universo aún estaba en su infancia.

La evolución temprana del universo es un momento difícil de comprender. Cobró existencia como lo entendemos hace casi 13,8 mil millones de años, con la primera (creemos) luz que apareció a su alrededor. Después de mil millones de años. La luz que viaja durante este período de tiempo es tenue, sus fuentes son pequeñas y el polvo la oscurece en gran parte.

Incluso los objetos más intrínsecamente luminosos son extraordinariamente difíciles de ver a través de esa brecha del espacio-tiempo, por lo que existen enormes brechas en nuestra comprensión de cómo el universo se ensambló a partir de la sopa primordial.

Pero a veces el universo mismo nos echa una mano. Si un objeto masivo se encuentra entre nosotros y un objeto más lejano, el efecto de aumento se produce debido a la curvatura gravitacional del espacio-tiempo alrededor del objeto más cercano.

Diagrama de lente gravitacional. (NASA, ESA y L. Sidewalk)

Cualquier luz que luego viaje a través de este espacio-tiempo sigue esta curvatura y entra en nuestros telescopios distorsionada y distorsionada, pero también magnificada y multiplicada. Estos se llaman anillos de Einstein, porque el efecto fue predicho por, lo adivinaste, Albert Einstein.

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El fenómeno en sí se llama lente gravitacional y, si bien nos ha brindado algunas imágenes absolutamente impresionantes, también nos brinda maravillosas oportunidades para combinar nuestras propias capacidades de aumento (telescopios) con las del universo para ver cosas que podrían ser muy lejanas. de hacerlos. Obviamente o nada.

El anillo fundido (oficialmente llamado GAL-CLUS-022058s) es solo el anillo de Einstein, ampliado por el campo gravitacional alrededor de un enorme grupo de galaxias en la constelación de Fornax. Este efecto es tan fuerte que la galaxia distante no solo se muestra en cuatro imágenes distorsionadas, sino que se amplía en un factor de 20.

Cuando se combina con el telescopio espacial Hubble, las imágenes resultantes son tan detalladas y nítidas como las observaciones tomadas con un telescopio con una enorme apertura de 48 metros. Con esto en mente, un equipo de investigadores dirigido por Anastasio Díaz Sánchez de la Universidad Politécnica de Cartagena en España ha determinado que la luz de la galaxia se ha desplazado a 9.400 millones de años luz de distancia.

piqueros fundidosCuatro fotografías de la galaxia. (Díaz-Sánchez et al., ApJ, 2021)

Esto significa que proviene de una época en la que la formación de estrellas se estaba produciendo a un ritmo fenomenal, mil veces más rápido que la formación de estrellas en la Vía Láctea actual. Aprender más sobre este período de formación de estrellas en la historia del universo puede ayudarnos a comprender cómo evolucionaron las galaxias actuales. Normalmente no podemos ver las galaxias muy bien en ese momento; Además de la distancia, hay mucho polvo.

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Usando las imágenes del Hubble, los investigadores pudieron modelar el efecto de la lente para reconstruir las manchas y la dualidad del anillo fundido en la galaxia que lo creó.

“Tal modelo solo se puede obtener a través de imágenes del Hubble”, Diaz Sanchez dijo. “En particular, Hubble nos ayudó a identificar las cuatro imágenes repetidas y las masas estelares de la galaxia con lentes”.

Esto reveló que la galaxia se encuentra en el llamado La secuencia principal de galaxias formadoras de estrellas. Una correlación entre la masa de la galaxia y la tasa de formación de estrellas: nuevas estrellas nacen a una tasa de 70 a 170 masas solares por año. Por el contrario, la Vía Láctea tiene una tasa de formación de estrellas de Pocas masas solares al año.

Todavía no sabemos mucho sobre el universo primitivo y cómo se formaron las estrellas, pero las alineaciones de coincidencias como un anillo fundido nos están ayudando a descubrir sus secretos.

La búsqueda fue publicada en Diario astrofísico.

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