La lente gravitacional. . .

Los astrónomos usan un cúmulo de galaxias como un "telescopio natural" extremadamente poderoso para mirar incluso más adentro del universo Esta ilustración muestra cómo funciona la lente gravitacional. La gravedad de un gran cúmulo de galaxias es tan fuerte que dobla, ilumina y distorsiona la luz de las galaxias distantes detrás de ella. La escala ha sido muy exagerada; en realidad, la galaxia distante está mucho más lejos y es mucho más pequeña. Crédito de la imagen: NASA, ESA, L. Calcada Por Matt Williams, para Universe Today Febrero 4 de 2018 Cuando se trata de estudiar algunas de las galaxias más distantes y antiguas del Universo, se presentan una serie de desafíos. Además de estar a miles de millones de años luz de distancia, estas galaxias a menudo son demasiado débiles para poder ver con claridad. Afortunadamente, los astrónomos han llegado a confiar en una técnica conocida como Lente Gravitacional, donde la fuerza gravitatoria de un objeto grande (como un cúmulo galáctico) se usa para realzar la luz de estas galaxias más débiles. Utilizando esta técnica, un equipo internacional de astrónomos descubrió recientemente una galaxia distante y silenciosa que de otra manera hubiera pasado desapercibida. Dirigidos por investigadores de la Universidad de Hawai en Manoa, el equipo utilizó el Telescopio Espacial Hubble para llevar a cabo el caso más extremo de lentes gravitacionales hasta la fecha, lo que les permitió observar la débil galaxia conocida como eMACSJ1341-QG-1. El estudio que describe sus hallazgos apareció recientemente en The Astrophysical Journal Letters bajo el título "Treinta veces: Lente gravitacional extrema de una galaxia quieta en z = 1.6". Dirigido por Harald Ebeling, astrónomo de la Universidad de Hawai en Manoa, el equipo incluyó miembros del Instituto Niels Bohr, el Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS), el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial y el Observatorio Europeo Austral (ESO). La galaxia quieta eMACSJ1341-QG-1 vista por el Telescopio Espacial Hubble. La línea punteada amarilla traza los límites de la imagen gravitacional de la galaxia. El recuadro de la esquina superior izquierda muestra cómo se vería eMACSJ1341-QG-1 si lo observamos directamente, sin la lente del clúster. Crédito de la imagen: Harald Ebeling / UH IfA Por el bien de su estudio, el equipo confió en el cúmulo de galaxias masivo conocido como eMACSJ1341.9-2441 para magnificar la luz proveniente de eMACSJ1341-QG-1, una galaxia distante y más débil. En términos astronómicos, esta galaxia es un ejemplo de una "galaxia quiescente", que son básicamente galaxias más antiguas que han agotado en gran medida sus suministros de polvo y gas y, por lo tanto, no forman nuevas estrellas. El equipo comenzó tomando imágenes de la débil galaxia con el Hubble y luego realizando observaciones espectroscópicas de seguimiento utilizando el espectrógrafo ESO / X-Shooter, que es parte del Very Large Telescope (VLT) en el Observatorio Paranal en Chile. Según sus estimaciones, el equipo determinó que podían amplificar la galaxia de fondo en un factor de 30 para la imagen principal y un factor de seis para las dos imágenes restantes. ¡Esto hace que eMACSJ1341-QG-1 sea la galaxia quiescente más amplificada descubierta hasta la fecha, y por un margen bastante grande! Como lo indica Johan Richard, astrónomo asistente de la Universidad de Lyon que realizó los cálculos de lente y coautor del estudio, en un comunicado de prensa de la Universidad de Hawai: "La gran ampliación de esta imagen nos proporciona una oportunidad única de investigar las poblaciones estelares de este objeto distante y, en última instancia, de reconstruir su forma y propiedades sin distorsiones". Una galaxia espiral en llamas a la luz azul de las estrellas jóvenes de formación estelar en curso (izquierda) y una galaxia elíptica bañada en la luz roja de estrellas viejas (derecha). Crédito de la imagen: Sloan Digital Sky Survey, CC BY-NC. Aunque otras ampliaciones extremas se han llevado a cabo anteriormente, este descubrimiento ha establecido un nuevo récord para la ampliación de una galaxia de fondo quiescente rara. Estas galaxias más antiguas no solo son muy difíciles de detectar debido a su menor luminosidad; el estudio de ellos puede revelar algunas cosas muy interesantes sobre la formación y evolución de las galaxias en nuestro Universo. Como Ebeling, un astrónomo del Instituto de Astronomía de UH y autor principal del estudio, explicó: "Nos especializamos en encontrar cúmulos extremadamente masivos que actúan como telescopios naturales y ya hemos descubierto muchos casos emocionantes de lentes gravitacionales. Este descubrimiento se destaca, sin embargo, ya que el gran aumento proporcionado por eMACSJ1341 nos permite estudiar en detalle un tipo muy raro de galaxia ". Las galaxias en reposo son comunes en el Universo local, representando el punto final de la evolución galáctica. Como tal, este hallazgo sin precedentes podría proporcionar algunas oportunidades únicas para estudiar estas galaxias más antiguas y determinar por qué la formación de estrellas terminó en ellas. Como Mikkel Stockmann, un miembro del equipo de la Universidad de Copenhague y un experto en la evolución de las galaxias, explicó: "Cuando miramos galaxias más distantes, también estamos mirando hacia atrás en el tiempo, por lo que estamos viendo objetos que son más jóvenes y aún no deberían haber agotado su suministro de gas. Comprender por qué esta galaxia ya ha dejado de formar estrellas puede darnos pistas críticas sobre los procesos que gobiernan cómo evolucionan las galaxias ". La impresión de un artista del disco de acreción alrededor del agujero negro supermasivo que impulsa a una galaxia activa. Crédito de la imagen: NASA / Dana Berry, SkyWorks Digital En una línea similar, se han realizado estudios recientes que sugieren que la presencia de un Agujero Negro Supermasivo (SMBH) podría ser el responsable de que las galaxias se vuelvan inactivas. A medida que los poderosos chorros que crean estos agujeros negros comienzan a drenar el núcleo de las galaxias de su polvo y gas, las estrellas potenciales se ven privadas del material que necesitarían para sufrir un colapso gravitatorio. Mientras tanto, se están llevando a cabo observaciones de seguimiento de eMACSJ1341-QG1 utilizando telescopios en el Observatorio Paranal en Chile y los Observatorios Maunakea en Hawai. Lo que estas observaciones revelan seguramente nos dirá mucho sobre lo que sucederá con nuestra propia Vía Láctea algún día, cuando se agoten los últimos gases y se conviertan en gigantes rojas y enanas rojas de larga vida. Lecturas adicionales: University of Hawa'ii News, The Astrophysical Journal Letters Matt Williams es el Curador de la Guía del Universo de hoy en día. Él es también un escritor independiente, un autor de ciencia ficción y un instructor de Taekwon-Do. Vive con su familia en la isla de Vancouver en la hermosa Columbia Británica. 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