Acerca de esta imagen
Esta imagen muestra una de las demostraciones más dramáticas de la relatividad general de Einstein jamás observada: el cúmulo de galaxias SDSS J1004+4112, cuyo inmenso campo gravitacional deforma el tejido del espacio-tiempo tan severamente que dobla y divide la luz de los objetos que se encuentran muy detrás de él. Ubicado aproximadamente a 7 mil millones de años luz de distancia en la constelación de Leo Menor, el cúmulo actúa como una lupa cósmica, produciendo múltiples imágenes distorsionadas de las galaxias de fondo y, lo más notable, dividiendo la luz de un solo quásar distante en cinco imágenes separadas dispuestas alrededor del núcleo del cúmulo. Esta configuración de cinco imágenes fue la primera de su tipo jamás descubierta producida por un cúmulo de galaxias en lugar de una sola galaxia, lo que convierte a este sistema en un hito en la investigación de lentes gravitacionales. Cada imagen de quásar muestra el mismo objeto en un momento ligeramente diferente de su historia, ya que la luz sigue caminos de diferentes longitudes alrededor del cúmulo.
Importancia científica
SDSS J1004+4112 es un sistema fundamental para la ciencia de lentes gravitacionales porque su configuración de cuásar de cinco imágenes proporciona restricciones inusualmente fuertes en la distribución de masa dentro del cúmulo. Los retrasos de tiempo entre las múltiples imágenes del cuásar se pueden utilizar para medir la constante de Hubble independientemente de otros métodos como las supernovas o el fondo cósmico de microondas. Esto hace que el sistema sea valioso para resolver la tensión actual entre diferentes medidas de expansión cósmica. La disposición precisa de las cinco imágenes revela la forma detallada del halo de materia oscura, incluida la subestructura que traza las galaxias individuales dentro del cúmulo. Estas mediciones son esenciales para probar modelos cosmológicos y comprender cómo se acumula la materia oscura en diferentes escalas. El aumento gravitacional también permite a los astrónomos estudiar el distante quásar de fondo con mayor detalle de lo que sería posible de otro modo.
Detalles de observación
Esta imagen fue capturada utilizando la Cámara Avanzada para Sondeos (ACS) del Hubble en múltiples filtros de banda ancha que abarcan longitudes de onda visibles hasta el infrarrojo cercano. La nítida resolución angular del Hubble fue esencial para separar claramente las cinco imágenes de cuásares estrechamente espaciadas incrustadas dentro de la luz difusa de las galaxias miembros del cúmulo. Las cuidadosas mediciones fotométricas de cada imagen de cuásar permitieron detectar variaciones de brillo y establecer retrasos de tiempo entre las imágenes. Observaciones espectroscópicas adicionales confirmaron que las cinco fuentes puntuales comparten firmas espectrales idénticas, verificando que son múltiples imágenes del mismo quásar de fondo.
Ubicación en el universo
Constelación
León Menor
Distancia desde la Tierra
7 mil millones de años luz
Datos curiosos
- 1
Las cinco imágenes del cuásar de fondo llegan a la Tierra en momentos diferentes porque cada trayectoria de luz tiene una longitud diferente; los retrasos entre ellas pueden ser de años, lo que permite a los astrónomos ver literalmente el mismo evento cósmico repetido en momentos diferentes.
- 2
SDSS J1004+4112 fue el primer cúmulo de galaxias jamás descubierto que produjo cinco imágenes distintas de un único quásar de fondo, una configuración que requiere una alineación extraordinariamente precisa entre el quásar, el cúmulo y la Tierra.
- 3
Al medir las posiciones y el brillo de las imágenes de los cinco cuásares, los astrónomos pueden mapear la distribución de la materia oscura en el cúmulo, utilizando esencialmente la luz del universo distante como sonda de materia invisible.
Crédito de imagen: NASA, ESA, telescopio espacial Hubble
