Una nueva colección de imágenes del Telescopio Espacial Hubble, que muestra galaxias lejanas deformadas en forma de arcos por la gravedad, tiene dos propósitos, según la NASA. Se espera que las imágenes aporten sus propios hallazgos sobre la materia oscura y que preparen a los científicos para la cosecha mucho mayor de este tipo de objetos que debería proporcionar el Telescopio Espacial Nancy Grace Roman.
Los objetos son lentes gravitacionales, un efecto que predijo Albert Einstein. Cuando una galaxia masiva o un cúmulo de galaxias se sitúa delante de otra más remota, su gravedad distorsiona y magnifica la luz del fondo. Funciona como una lente natural que permite a los astrónomos ver más lejos de lo que podría lograr cualquier telescopio por sí solo. En la galería, cada galaxia del fondo se alinea casi exactamente detrás de una galaxia en primer plano, por lo que aparece como arcos deformados y agrandados alrededor del objeto más cercano.
A la caza de pequeños grumos de materia oscura
El grado de distorsión revela cuánta masa contiene la galaxia en primer plano y cómo está distribuida, incluida la materia oscura invisible. Los investigadores planean convertir una muestra amplia y diversa de lentes en modelos de lente con este fin, y la NASA dijo que el esfuerzo podría acabar respaldando o descartando una teoría sobre la materia oscura.
La nitidez del Hubble es fundamental para esa prueba. Combinadas con modelos precisos, sus imágenes deberían permitir a los investigadores detectar diminutas irregularidades en los arcos que delatarían pequeños grumos de materia oscura, hasta ahora no detectados. Encontrarlos podría confirmar la teoría de la materia oscura fría, según la cual existen muchos grumos de este tipo, cada uno con un peso de entre un millón y mil millones de veces el del Sol. Para tener una referencia, la agencia calcula que el halo de materia oscura que rodea la Vía Láctea es de aproximadamente 1,3 billones de masas solares.
Telescopios distintos, tareas distintas
El Hubble trabaja principalmente con luz visible y ultravioleta, con infrarrojo limitado, y destaca por sus vistas detalladas de objetos individuales. El Roman se basa sobre todo en el infrarrojo, con algo de luz visible, y sondea zonas del cielo mucho más amplias, por lo que debería captar muchas más lentes. Si el Roman descubre un ejemplo especialmente intrigante, podría recurrirse al Hubble para un seguimiento más de cerca. Los investigadores también pretenden usar el estudio detallado de las imágenes del Hubble para crear una herramienta que permita encontrar de forma eficiente arcos comparables en los datos del Roman.
Estas lentes fuertes se detectaron por primera vez con el Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura en Kitt Peak, luego las fotografió el Hubble, y el Roman las observará más adelante.
Las propias galaxias que actúan como lente
La mayoría de las galaxias lente de la galería son elípticas, que la NASA describe como más antiguas, más densas y más compactas. Algunas no lo son, y los investigadores pueden usar esas excepciones para rastrear cómo evolucionaron las galaxias. Las galaxias en primer plano de los paneles B y F parecen tener brazos espirales, mientras que la del panel G se ve estirada, aunque la agencia indica que podría ser un efecto de la perspectiva.
El panel D es inusual porque su galaxia en primer plano presenta una banda de polvo visible, una característica poco común en una lente. La NASA sugiere que la galaxia del fondo en ese caso podría ser en realidad un anillo de Einstein cuyo aspecto queda interrumpido por ese polvo. Dado que el polvo bloquea menos la luz infrarroja, las observaciones en infrarrojo del Roman podrían revelar si los arcos se unen en un anillo más completo.
Anillos, cuádruples y colores
Las propias imágenes con efecto de lente adoptan varias formas. El panel F muestra un anillo de Einstein, en el que la alineación es tan exacta que la galaxia del fondo casi rodea por completo la lente. Los paneles C e I muestran cada uno una galaxia del fondo repetida cuatro veces; en C, los nudos dobles son probablemente regiones intensas de formación estelar. En el panel A, dos galaxias en primer plano curvan juntas una galaxia del fondo hasta formar un par especular de arcos, una disposición conocida como arco-contraarco.
El color varía de un arco a otro. Los arcos azulados apuntan a estrellas jóvenes y los rojizos a estrellas más viejas, diferencias que ambos telescopios examinarán para saber cómo se desarrollaron las galaxias en el universo primitivo.
Fuentes
- NASA Science (Public domain (US government work))
- NASA (Public domain (US government work))
- NASA Science (Public domain (US government work))
- NASA (Public domain (US government work))
- NASA (Public domain (US government work))
- NASA Scientific Visualization Studio (Public domain (US government work))
