Webb destaca arcos gravitacionales en el cúmulo de galaxias 'El Gordo'
Una nueva imagen del cúmulo de galaxias conocido como “El Gordo” revela objetos distantes y polvorientos nunca antes vistos y proporciona una gran cantidad de ciencia nueva. La imagen infrarroja, tomada por el Telescopio Espacial James Webb de la NASA, muestra una variedad de galaxias de fondo inusuales y distorsionadas que sólo se insinuaron en imágenes anteriores del Telescopio Espacial Hubble.
 |
| La imagen infrarroja de Webb del cúmulo de galaxias El Gordo revela cientos de galaxias, algunas nunca antes vistas con este nivel de detalle. El Gordo actúa como una lente gravitacional, distorsionando y magnificando la luz de las galaxias distantes del fondo. Dos de las características más destacadas de la imagen incluyen el Thin One, ubicado justo debajo y a la izquierda del centro de la imagen, y el Fishhook, un swoosh rojo en la parte superior derecha. Ambas son galaxias de fondo con lentes. Créditos Imagen NASA, ESA, CSA Ciencia José M. Diego (IFCA), Brenda Frye (Universidad de Arizona), Patrick Kamieneski (ASU), Tim Carleton (ASU), Rogier Windhorst (ASU) Procesamiento de imágenes Alyssa Pagan (STScI), Jake Summers (ASU), Jordan C. J. D'Silva (UWA), Anton M. Koekemoer (STScI), Aaron Robotham (UWA), Rogier Windhorst (ASU) |
El Gordo es un cúmulo de cientos de galaxias que existía cuando el universo tenía 6.200 millones de años, lo que lo convierte en un "adolescente cósmico". Es el cúmulo más masivo que se conoce que existió en ese momento. (“El Gordo” en español significa “el gordo”).
El equipo se centró en El Gordo porque actúa como una lupa cósmica natural a través de un fenómeno conocido como lente gravitacional. Su poderosa gravedad dobla y distorsiona la luz de los objetos que se encuentran detrás de él, de forma muy parecida a la lente de unas gafas.
“La lente de El Gordo aumenta el brillo y magnifica el tamaño de las galaxias distantes. Este efecto de lente proporciona una ventana única al universo distante”, dijo Brenda Frye de la Universidad de Arizona. Frye es codirector de la rama PEARLS-Clusters del equipo de Prime Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science (PEARLS) y autor principal de uno de los cuatro artículos que analizan las observaciones de El Gordo.
El anzuelo
Dentro de la imagen de El Gordo, una de las características más llamativas es un arco brillante representado en rojo en la parte superior derecha. Apodada “El Anzuelo” (El Anzuelo) por uno de los estudiantes de Frye, la luz de esta galaxia tardó 10.600 millones de años en llegar a la Tierra. Su distintivo color rojo se debe a una combinación de enrojecimiento debido al polvo dentro de la propia galaxia y al corrimiento al rojo cosmológico debido a su extrema distancia.
Al corregir las distorsiones creadas por la lente, el equipo pudo determinar que la galaxia de fondo tiene forma de disco pero sólo tiene 26.000 años luz de diámetro, aproximadamente una cuarta parte del tamaño de la Vía Láctea. También pudieron estudiar la historia de la formación estelar de la galaxia y descubrieron que la formación estelar ya estaba disminuyendo rápidamente en el centro de la galaxia, un proceso conocido como extinción.
"Pudimos diseccionar cuidadosamente la capa de polvo que envuelve el centro de la galaxia donde las estrellas se están formando activamente", dijo Patrick Kamieneski de la Universidad Estatal de Arizona, autor principal de un segundo artículo. "Ahora, con Webb, podemos mirar a través de esta espesa capa de polvo". cortina de polvo con facilidad, permitiéndonos ver de primera mano el ensamblaje de galaxias desde adentro hacia afuera".
 |
| La imagen infrarroja de Webb del cúmulo de galaxias El Gordo revela cientos de galaxias, algunas nunca antes vistas con este nivel de detalle. El Gordo actúa como una lente gravitacional, distorsionando y magnificando la luz de las galaxias distantes del fondo. Dos de las características más destacadas de la imagen incluyen Thin One, resaltada en el cuadro A, y Fishhook, un swoosh rojo resaltado en el cuadro B. Ambas son galaxias de fondo con lentes. Los recuadros de la derecha muestran vistas ampliadas de ambos objetos. Créditos Imagen NASA, ESA, CSA Ciencia José M. Diego (IFCA), Brenda Frye (Universidad de Arizona), Patrick Kamieneski (ASU), Tim Carleton (ASU), Rogier Windhorst (ASU) Procesamiento de imágenes Alyssa Pagan (STScI), Jake Summers (ASU), Jordan C. J. D'Silva (UWA), Anton M. Koekemoer (STScI), Aaron Robotham (UWA), Rogier Windhorst (ASU) |
El delgado
Otra característica destacada en la imagen de Webb es una línea larga y delgada como un lápiz a la izquierda del centro. Conocida como “La Flaca”, es otra galaxia de fondo cuya luz también tardó casi 11 mil millones de años en llegar a la Tierra.
No muy lejos de La Flaca hay otra galaxia con lentes. Cuando los investigadores examinaron de cerca esa galaxia, encontraron tres imágenes de una sola estrella gigante roja a la que apodaron Quyllur, que es el término quechua para estrella.
Anteriormente, Hubble había encontrado otras estrellas con lentes (como Eärendel), pero todas eran supergigantes azules. Quyllur es la primera estrella gigante roja individual observada a más de mil millones de años luz de la Tierra. Estas estrellas con un alto corrimiento al rojo sólo son detectables utilizando los filtros infrarrojos y la sensibilidad de Webb.
“Es casi imposible ver estrellas gigantes rojas con lentes a menos que accedas al infrarrojo. Este es el primero que encontramos con Webb, pero esperamos que haya muchos más por venir”, dijo José Diego del Instituto de Física de Cantabria en España, autor principal de un tercer artículo sobre El Gordo.
Grupo de galaxias y manchas
Otros objetos dentro de la imagen de Webb, aunque menos prominentes, son igualmente interesantes desde el punto de vista científico. Por ejemplo, Frye y su equipo (que incluye nueve estudiantes desde la escuela secundaria hasta estudiantes de posgrado) identificaron cinco galaxias con lentes múltiples que parecen ser un cúmulo de galaxias bebé que se formó hace unos 12,1 mil millones de años. Hay otra docena de galaxias candidatas que también pueden formar parte de este cúmulo distante.
"Si bien se necesitan datos adicionales para confirmar que hay 17 miembros de este cúmulo, es posible que estemos siendo testigos de la formación de un nuevo cúmulo de galaxias ante nuestros ojos, poco más de mil millones de años después del Big Bang", dijo Frye.
Un artículo final examina galaxias muy débiles, parecidas a manchas, conocidas como galaxias ultradifusas. Como sugiere su nombre, estos objetos, que se encuentran dispersos por todo el cúmulo de El Gordo, tienen sus estrellas ampliamente repartidas por el espacio. El equipo identificó algunas de las galaxias ultradifusas más distantes jamás observadas, cuya luz viajó 7.200 millones de años para llegar a nosotros.
“Examinamos si las propiedades de estas galaxias son diferentes a las galaxias ultradifusas que vemos en el universo local y, de hecho, vemos algunas diferencias. En particular, son más azules, más jóvenes, más extendidos y más uniformemente distribuidos por todo el grupo. Esto sugiere que vivir en el entorno del cúmulo durante los últimos 6 mil millones de años ha tenido un efecto significativo en estas galaxias”, explicó Timothy Carleton de la Universidad Estatal de Arizona, autor principal del cuarto artículo.
Las lentes gravitacionales fueron predichas por Albert Einstein hace más de 100 años. En el cúmulo de El Gordo vemos el poder de las lentes gravitacionales en acción”, concluyó Rogier Windhorst de la Universidad Estatal de Arizona, investigador principal del programa PEARLS. “Las imágenes de PEARLS de El Gordo son hermosas fuera de este mundo. Y nos han mostrado cómo Webb puede desbloquear el cofre del tesoro de Einstein”.
El artículo de Frye et al. ha sido publicado en el Astrophysical Journal. El artículo de Kamieneski et al. ha sido aceptado para su publicación en el Astrophysical Journal. El artículo de Diego et al. ha sido publicado en Astronomía y Astrofísica. El artículo de Carleton et al. ha sido publicado en el Astrophysical Journal.
El Telescopio Espacial James Webb es el principal observatorio científico espacial del mundo. Webb está resolviendo misterios en nuestro sistema solar, mirando más allá, hacia mundos distantes alrededor de otras estrellas, y explorando las misteriosas estructuras y orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en él. Webb es un programa internacional liderado por la NASA con sus socios, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la Agencia Espacial Canadiense.
Contacto con los medios
Cristina Pulliam
Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, Baltimore, Maryland
Enlaces y documentos relacionados
- El artículo científico de B. Frye et al.
- El artículo científico de P. Kamieneski et al.
- El artículo científico de J. Diego et al.
- El artículo científico de T. Carleton et al.
- PERLAS Mosaicos El Gordo
- El comunicado de prensa de la Universidad Estatal de Arizona.
