Acerca de esta imagen
Esta impresionante imagen del cúmulo de galaxias Cl 0024+17 revela la extraordinaria deformación del espacio predicha por la teoría general de la relatividad de Einstein. Las galaxias elípticas y espirales de tonos amarillos esparcidas por la imagen son miembros del propio cúmulo, ubicado aproximadamente a 4 mil millones de años luz de distancia. Pero las llamativas rayas y arcos azules son algo mucho más notable: las imágenes distorsionadas y ampliadas de galaxias mucho más distantes ubicadas muy detrás del cúmulo. El inmenso campo gravitacional del cúmulo, dominado por materia oscura invisible, actúa como una lupa cósmica, doblando y estirando la luz de estas galaxias de fondo en los arcos alargados que vemos. Este fenómeno, llamado lente gravitacional, transforma cúmulos masivos de galaxias en telescopios naturales que permiten a los astrónomos estudiar galaxias que de otro modo serían demasiado débiles y distantes para observar.
Importancia científica
Cl 0024+17 es uno de los sistemas de lentes gravitacionales más estudiados y ha sido fundamental para mapear la distribución de la materia oscura en los cúmulos de galaxias. Al modelar cuidadosamente las posiciones y formas de las galaxias de fondo con lentes, los astrónomos pueden reconstruir la distribución de masa del cúmulo de lentes, incluida la materia oscura invisible que domina su campo gravitacional. Los estudios de Cl 0024+17 han revelado una estructura similar a un anillo en su distribución de materia oscura, posiblemente el remanente de una colisión entre dos cúmulos masivos hace aproximadamente entre 1 y 2 mil millones de años. Este "anillo de materia oscura" fue una de las pruebas más sólidas de que la materia oscura es una sustancia real que puede separarse de la materia normal durante violentas colisiones cósmicas. El cúmulo también sirve como telescopio natural, magnificando galaxias distantes de fondo y permitiendo estudios de formación estelar y estructura de galaxias en épocas en las que el universo tenía menos de la mitad de su edad actual.
Detalles de observación
Hubble observó Cl 0024+17 utilizando la Cámara Avanzada para Sondeos (ACS) y la Cámara de Campo Amplio 3 (WFC3) en múltiples filtros ópticos y de infrarrojo cercano. Las observaciones profundas de múltiples longitudes de onda permitieron la identificación y medición tanto de las galaxias miembros del cúmulo como de las fuentes de fondo de las lentes. Un cuidadoso análisis fotométrico y espectroscópico distinguió los miembros del cúmulo en primer plano (que aparecen predominantemente de color amarillo-rojo) de las galaxias con lentes más distantes (que aparecen en azul debido a la formación estelar activa). Se utilizó un software de modelado de lentes gravitacionales para mapear la distribución de masa total del cúmulo a partir de las posiciones y formas de múltiples imágenes de lentes, revelando la estructura subyacente de materia oscura invisible a la observación directa.
Ubicación en el universo
Constelación
Piscis
Distancia desde la Tierra
4 mil millones de años luz
Datos curiosos
- 1
Algunos de los arcos azules en esta imagen son múltiples imágenes de la misma galaxia de fondo, distorsionadas y duplicadas por la lente gravitacional del cúmulo.
- 2
Cl 0024+17 contiene tanta materia oscura que su masa total es aproximadamente 100 billones de veces la masa de nuestro Sol; sin embargo, la mayor parte de esta masa es completamente invisible.
- 3
La lente gravitacional en Cl 0024+17 magnifica las galaxias de fondo en factores de 2 a 10, lo que permite al Hubble estudiar objetos que de otro modo serían demasiado débiles para ver.
Crédito de imagen: NASA, ESA, telescopio espacial Hubble
