Acerca de esta imagen
Los anillos de Einstein se forman así cuando dos galaxias están casi perfectamente alineadas, una detrás de la otra, y el campo gravitacional de la galaxia más cercana desvía la luz de la galaxia más distante en arcos brillantes alrededor de sí misma. Este anillo de Einstein en particular, SDSS J120540, representa una de las demostraciones más elegantes de la relatividad general de la naturaleza: la teoría que Albert Einstein publicó hace más de un siglo prediciendo que los objetos masivos deforman el tejido del espacio-tiempo y doblan los caminos de la luz que pasa cerca de ellos. El arco circular casi perfecto formado por la luz distorsionada de la galaxia de fondo indica una alineación extraordinariamente precisa entre las dos galaxias, el tipo de coincidencia cósmica que ocurre sólo un puñado de veces en todo el cielo observable. Estas lentes gravitacionales sirven como balanzas cósmicas, lo que permite a los astrónomos pesar la galaxia en primer plano midiendo cuánto desvía la luz que pasa a su alrededor.
Importancia científica
Los anillos de Einstein proporcionan uno de los métodos más directos e independientes del modelo para medir la masa total de las galaxias, incluida la materia oscura que constituye la mayor parte de su influencia gravitacional. La geometría del anillo (su radio, elipticidad y distribución de brillo) codifica información precisa sobre la distribución de masa de la galaxia lente, lo que permite a los astrónomos sondear el halo de materia oscura que se extiende mucho más allá de las estrellas visibles. La geometría de anillo casi completa de SDSS J120540 indica una alineación casi perfecta y una distribución de masa relativamente simétrica en la galaxia lente, lo que lo convierte en un caso ideal para probar la relatividad general en escalas extragalácticas. Los estudios comparativos de los anillos de Einstein con diferentes corrimientos al rojo han revelado cómo evolucionan los perfiles de masa de las galaxias a lo largo del tiempo cósmico, mostrando que los halos de materia oscura se extienden más a medida que las galaxias envejecen y se fusionan con sus vecinas. Estos sistemas de lentes gravitacionales también magnifican las galaxias fuente de fondo, lo que permite estudios de galaxias distantes que de otro modo serían demasiado débiles para un análisis espectroscópico detallado.
Detalles de observación
Esta imagen fue capturada utilizando la Cámara Avanzada para Sondeos (ACS) del Hubble en filtros de luz visible como parte del estudio Sloan Lens ACS (SLACS), una búsqueda sistemática de lentes gravitacionales entre candidatos identificados espectroscópicamente del Sloan Digital Sky Survey. El ACS proporcionó la resolución angular necesaria para resolver la estructura del anillo y separarla de la luz de la galaxia lente en primer plano. Fue necesaria una sustracción cuidadosa del suave perfil de luz de la galaxia en primer plano para revelar la extensión completa del anillo de Einstein. La espectroscopía de seguimiento confirmó los desplazamientos al rojo tanto de la lente como de las galaxias fuente, estableciendo la geometría física del sistema de lentes.
Ubicación en el universo
Constelación
Virgo
Distancia desde la Tierra
Lente: ~2 mil millones de años luz; Fuente: ~6 mil millones de años luz
Datos curiosos
- 1
El propio Einstein creía que nunca se observarían lentes gravitacionales porque la alineación requerida es muy precisa; sin embargo, Hubble ha descubierto cientos de ellas, demostrando que el universo es lo suficientemente grande como para producir incluso las configuraciones más improbables.
- 2
La forma del anillo se forma sólo cuando la alineación entre la fuente de fondo, la galaxia lente y la Tierra es casi perfecta; incluso un ligero desplazamiento transforma el anillo en arcos parciales o múltiples imágenes distintas de la galaxia de fondo.
- 3
Al medir el radio y el brillo del anillo de Einstein, los astrónomos pueden calcular la masa total de la galaxia lente (incluido su halo invisible de materia oscura) con notable precisión, independientemente de cualquier suposición sobre el contenido estelar de la galaxia.
Crédito de imagen: NASA, ESA, telescopio espacial Hubble
