Anillo con joyas

Esta nueva imagen del mes de la ESA/Webb muestra el efecto de lente gravitacional del cuásar conocido como RX J1131-1231, ubicado aproximadamente a 6 mil millones de años luz de la Tierra en la constelación de Crater. Se considera uno de los cuásares con mejor efecto de lente gravitacional descubiertos hasta la fecha, ya que la galaxia en primer plano difumina la imagen del cuásar de fondo en un arco brillante y crea cuatro imágenes del objeto.

Una pequeña imagen de una galaxia distorsionada por el efecto de lente gravitacional en un anillo oscuro. En la parte superior del anillo hay tres puntos muy brillantes con picos de difracción que salen de ellos, uno al lado del otro: son copias de un único cuásar en la galaxia con efecto de lente, duplicado por el efecto de lente gravitacional. En el centro del anillo, la galaxia elíptica que produce el efecto de lente aparece como un pequeño punto azul. El fondo es negro y vacío. Crédito: ESA/Webb, NASA y CSA, A. Nierenberg

El efecto de lente gravitacional, predicho por primera vez por Einstein, ofrece una oportunidad única de estudiar regiones cercanas al agujero negro en cuásares distantes, actuando como un telescopio natural y magnificando la luz de estas fuentes. Toda la materia del Universo deforma el espacio a su alrededor, y las masas mayores producen un efecto más pronunciado. Alrededor de objetos muy masivos, como las galaxias, la luz que pasa cerca sigue este espacio deformado, y parece desviarse de su trayectoria original en una cantidad claramente visible. Uno de los efectos consecuentes del efecto de lente gravitacional es que puede magnificar objetos astronómicos distantes, lo que permite a los astrónomos estudiar objetos que de otro modo serían demasiado tenues o lejanos.

Las mediciones de la emisión de rayos X de los cuásares pueden proporcionar una indicación de la velocidad de rotación del agujero negro central, lo que puede proporcionar a los investigadores pistas importantes sobre cómo crecen los agujeros negros con el tiempo. Por ejemplo, si un agujero negro crece principalmente a partir de colisiones y fusiones entre galaxias, debería acumular material en un disco estable, y el suministro constante de nuevo material desde el disco debería dar lugar a un agujero negro que gira rápidamente. Por otro lado, si el agujero negro creció a través de muchos episodios pequeños de acreción, acumularía material desde direcciones aleatorias. Las observaciones han indicado que el agujero negro en este cuásar en particular gira a más de la mitad de la velocidad de la luz, lo que sugiere que este agujero negro ha crecido a través de fusiones, en lugar de atraer material desde diferentes direcciones.

Esta imagen fue captada con el instrumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) del telescopio Webb como parte de un programa de observación para estudiar la materia oscura. La materia oscura es una forma invisible de materia que representa la mayor parte de la masa del Universo. Las observaciones de cuásares del telescopio Webb están permitiendo a los astrónomos investigar la naturaleza de la materia oscura a escalas más pequeñas que nunca.

[ Descripción de la imagen : Una pequeña imagen de una galaxia distorsionada por el efecto de lente gravitacional en un anillo oscuro. En la parte superior del anillo hay tres puntos muy brillantes con picos de difracción que salen de ellos, uno al lado del otro: son copias de un único cuásar en la galaxia con efecto de lente, duplicado por el efecto de lente gravitacional. En el centro del anillo, la galaxia elíptica que produce el efecto de lente aparece como un pequeño punto azul. El fondo es negro y vacío.]

Crédito: ESA/Webb, NASA y CSA, A. Nierenberg

Publicado en ESA/Webb el 5 de julio del 2024, enlace publicación.