El telescopio James Webb revela una increíble imagen de una galaxia espiral distorsionada por lentes gravitacionales
Un curioso fenómeno se ha observado en un nuevo registro del telescopio James Webb, en el que una galaxia espiral es distorsionada por una galaxia elíptica.
Una lente gravitacional es un fenómeno que ocurre cuando la luz de un objeto distante se distorsiona por la presencia de un cuerpo masivo en el camino. Este cuerpo podría ser una galaxia o un cúmulo de galaxias con una gran cantidad de materia oscura. Esta distorsión se produce debido a la curvatura del espacio-tiempo que hace que la trayectoria de la luz se doble. Este efecto puede amplificar e incluso duplicar la imagen de objetos distantes.
Recientemente, el telescopio James Webb capturó una imagen de una galaxia espiral deformada por una galaxia elíptica masiva. La masa de la galaxia elíptica es lo suficientemente grande como para distorsionar la luz de la galaxia espiral más distante. A medida que los objetos se alinearon con el JWST, surgió el efecto de un anillo de Einstein creando una fotografía sorprendente y rara. La imagen podría ayudar a los astrónomos a comprender la distribución de la materia oscura en las galaxias elípticas.
Another Einstein Ring in a New James Webb Image
— Black Hole (@konstructivizm) April 1, 2025
What looks like a strange galaxy to us is actually a rare cosmic phenomenon. The Einstein Ring, captured by the James Webb Telescope, is caused by the curvature of space under the influence of the gravity of a massive galaxy. This pic.twitter.com/q8w92NHN5y
Lentes gravitacionales
La idea del lente gravitacional surgió debido a la teoría de la relatividad general de Albert Einstein. En la relatividad general, la masa y la energía pueden curvar el espacio-tiempo, creando el efecto que conocemos como gravedad. Además, esta curvatura puede provocar que la trayectoria de la luz se altere, amplificando y replicando la misma imagen. Por lo tanto, los objetos masivos que distorsionan se llaman lentes y el efecto lente gravitacional.
Las lentes se forman cuando existe una determinada alineación entre la fuente de luz distante, el objeto masivo que actuará como lente, que puede ser una galaxia o un cúmulo de galaxias, y el observador. Dependiendo del grado de alineación y de la distribución de la masa de la lente, se pueden observar diferentes efectos, como arcos gravitacionales, imágenes múltiples del mismo objeto o incluso anillos, conocidos como anillos de Einstein.
¿Cómo se forma el anillo de Einstein?
Cuando un objeto distante, un objeto masivo que actúa como lente, y el observador están perfectamente alineados, se forma un anillo de Einstein. La gravedad del objeto que actúa como lente dobla la luz de la fuente en todas las direcciones, creando un patrón circular que se asemeja a un anillo. Debido a su perfecta alineación, el anillo de Einstein se considera un tipo extremo de lente gravitacional y está considerado en la teoría de Albert Einstein.
El tamaño y la nitidez del anillo dependen de la masa de la lente y de la precisión de la alineación entre los objetos. Si la alineación no es perfecta, la luz puede aparecer como múltiples arcos en lugar de un anillo completo. Cuando se observa un anillo de Einstein, genera gran interés en la comunidad astronómica, ya que permite estudiar detalladamente la distribución de masa de galaxias y cúmulos, incluida la materia oscura.
El registro de JWST
Recientemente, la ESA publicó una nueva fotografía del JWST que muestra una galaxia espiral cuya luz es distorsionada por una galaxia elíptica. Debido a la alineación prácticamente perfecta entre los dos objetos y el JWST, es posible observar la formación de un anillo de Einstein. La foto da la impresión de que se trata de una sola galaxia con una estructura extraña, pero en realidad son dos galaxias las que crean la imagen
La galaxia que actúa como lente gravitacional es una galaxia elíptica, que es un tipo de galaxia que tiene núcleos brillantes y una forma más esférica. No tienen disco galáctico y en este caso, la galaxia es parte del cúmulo SMACSJ0028.2-7537. La galaxia cuya imagen está distorsionada es una galaxia espiral. A pesar de la deformación causada por el efecto de lente gravitacional, todavía es posible distinguir detalles como cúmulos estelares y nubes de gas presentes.
¿Por qué son importantes los lentes gravitacionales?
Hay varias razones por las que los lentes gravitacionales se consideran objetos importantes en astronomía. La primera es precisamente porque amplían la imagen de objetos distantes, permitiendo observar detalles que antes no se podían observar. Esto es especialmente importante para estudiar objetos extremadamente tenues.
Además, el lente gravitacional funciona como una forma de estudiar la distribución de la materia oscura en galaxias y cúmulos de galaxias. Como este efecto de distorsión depende directamente de la masa del lente, los astrónomos pueden mapear la presencia de materia oscura con muy alta precisión. Esto ayuda a probar modelos que describen la materia oscura e incluso modelos cosmológicos cuando se estudian galaxias distantes.