El Telescopio Espacial James Webb ha capturado una impresionante imagen de MACS J1149.5+2223 (MACS J1149), un cúmulo de galaxias a 5 mil millones de años luz de distancia en la constelación de Leo. Estos nuevos datos no sólo muestran galaxias; demuestra cómo su inmensa gravedad dobla y distorsiona la luz de los objetos detrás de ellos, un fenómeno llamado lentes gravitacionales.
¿Qué son las lentes gravitacionales?
Los objetos masivos, como los cúmulos de galaxias, deforman el espacio-tiempo. La luz de galaxias distantes que viaja a través de este espacio deformado se curva alrededor del cúmulo en lugar de moverse en línea recta. Esta curvatura magnifica y distorsiona las galaxias de fondo, creando arcos estirados y formas extrañas.
El efecto es similar a mirar a través de una lente de cristal deformada: los objetos aparecen alargados, duplicados o alterados de alguna otra manera. Esto no es una ilusión óptica, sino una consecuencia fundamental de la teoría de la relatividad general de Einstein.
Observaciones clave en la imagen MACS J1149
La imagen de Webb revela varios ejemplos sorprendentes de lentes gravitacionales:
- Espirales distorsionadas: Una galaxia cerca del núcleo del cúmulo aparece estirada en una forma rosada parecida a una medusa.
- Múltiples imágenes: El mismo objeto distante puede aparecer en varios lugares debido a que la luz se desvía alrededor de diferentes partes del cúmulo. Esto se ha observado incluso con una sola supernova, que aparece cuatro veces en el mismo campo de visión.
- Fondos magnificados: El efecto de lente crea efectivamente un telescopio natural, lo que permite a los astrónomos estudiar galaxias que de otro modo serían demasiado débiles para observar.
Por qué esto es importante: estudiar el universo temprano
Estas observaciones se realizaron como parte del estudio canadiense NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS), un programa que utiliza Webb para estudiar la evolución de las galaxias en el Universo temprano.
Los datos ayudarán a los científicos a:
- Comprender cómo se forman las estrellas en entornos de cúmulos densos.
- Mapear la distribución de masa dentro de los cúmulos de galaxias.
- Estudiar la época de reionización, un período en el que las primeras estrellas y galaxias iluminaron el Universo después del Big Bang.
“La aplastante gravedad de este cúmulo hace más que simplemente mantener unidas a todas las galaxias; dobla el espacio-tiempo mismo, brindándonos una ventana única al pasado distante”.
Al analizar cómo se distorsiona la luz, los astrónomos pueden inferir la distribución de masa dentro del cúmulo e incluso investigar las condiciones en el Universo temprano. Esto hace que las lentes gravitacionales no sean sólo un hermoso fenómeno, sino también una poderosa herramienta para la investigación cosmológica.
La capacidad del telescopio Webb para detectar estas sutiles distorsiones abre nuevas vías para comprender la evolución de las galaxias y la estructura a gran escala del cosmos.
