La lente de gravitación, un fenómeno que se desprende de la teoría de la relatividad general de Einstein, se ha observado en numerosas ocasiones, lo que genera imágenes fantásticas de anillos, arcos y cruces compuestos de galaxias masivas a años luz de distancia. Como la luz de un objeto de fondo se dobla por la gravedad alrededor de un objeto de primer plano, desde nuestro punto de vista se producen múltiples imágenes ampliadas del objeto de fondo.
Por primera vez, se ha demostrado que un cuásar (objeto cuasi-estelar) capta gravitacionalmente una galaxia detrás de él. Se han encontrado alrededor de cien instancias de lentes gravitacionales que consisten en una galaxia en primer plano y un quásar de fondo, pero esta es la primera vez que ocurre lo contrario; es decir, un cuásar que dobla la luz de una galaxia de fondo a su alrededor para crear una imagen múltiple de esa galaxia.
Se cree que los cuásares son el resultado de un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia que intenta tragar toda la materia que lo rodea. A medida que la materia se acumula cuando se acerca al agujero negro, se calienta debido a la fricción y comienza a emitir luz a través del espectro electromagnético. La luz de un cuásar puede eclipsar una galaxia entera de estrellas, lo que dificulta la separación de la luz de una galaxia de fondo del deslumbramiento deslumbrante del propio cuásar.
Para hacer esta detección inicial (seguramente hay muchos para seguir), los astrónomos del Laboratorio de Astrofísica de la EPFL en cooperación con Caltech utilizaron datos del Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Analizaron 22.298 cuásares del catálogo SDSS Data Release 7 y buscaron imágenes que tenían un espectro de emisión fuertemente desplazado al rojo. Según el documento que anuncia los resultados, "en estos espectros, buscamos líneas de emisión desplazadas al rojo más allá del desplazamiento al rojo del [cuásar]".
En otras palabras, un cuásar que está captando una galaxia en el fondo exhibirá un desplazamiento al rojo más alto que uno que no está captando una galaxia en el fondo, ya que la luz de la galaxia y el cuásar se combinan en los datos del SDSS. Entonces, se eliminaron los cuásares que tenían un desplazamiento al rojo esperado, y un análisis estadístico de los cuásares con líneas de emisión que podrían imitar una lente gravitacional eliminó muchos más objetos. Esto dejó alrededor de 14 objetos de los 22,298 analizados como candidatos potenciales. De estos 14, el equipo seleccionó uno para realizar observaciones de seguimiento, denominado SDSS J0013 + 1523.
SDSS J0013 + 1523 se encuentra a unos 1.600 millones de años luz de distancia, y está captando una galaxia que está a unos 7.500 millones de años luz de la Tierra. Usando el telescopio Keck II, pudieron confirmar que el SDSS J0013 + 1523 realmente estaba captando la luz de una galaxia ubicada detrás de él. Las imágenes del descubrimiento del Hubble están en proceso.
Aquí hay un video producido por la EPFL que describe los resultados.
Lo importante de este descubrimiento, además del aspecto novedoso de un cuásar que actúa como lente, es que permitirá a los investigadores refinar mejor su comprensión de los quásares. Cuando la luz se dobla alrededor de un objeto, se dobla debido a la gravedad, y la gravedad es el resultado de la masa. Entonces, algo que es muy masivo actuará como una lente más fuerte que algo que es pequeño, y se puede determinar la masa del objeto que hace todo el trabajo de lentes, en este caso, el cuásar en primer plano.
Sus resultados fueron publicados en una carta a Astronomía y astrofísica el 16 de julio. El documento original está disponible para su lectura aquí.
Fuente: Eurekalert aquí y aquí, documento Arxiv aquí
