Un cuásar conforma una lente cósmica inusual

Astrónomos del Instituto Tecnológico de California (Caltech) y de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza, han descubierto el primer caso conocido de una galaxia distante magnificada por un cuásar que actúa como lente gravitacional

El descubrimiento, basado en parte en observaciones realizadas en el Observatorio WM Keck, en Mauna Kea, es publicado en el ejemplar del 16 de julio de 2010 en la revista Astronomy & Astrophysics.

Los cuásares, que son objetos luminosos extraordinarios en el universo distante, se cree que son alimentados por agujeros negros en los núcleos de las galaxias. Un cuásar único podría ser mil veces más brillante que una galaxia entera de cien mil millones de estrellas, lo que hace que el estudio de sus galaxias anfitrionas sea extremadamente difícil. La importancia del descubrimiento, dicen los investigadores, es que proporciona una nueva manera de entender estas galaxias anfitrionas.

“Es un poco como fijar la mirada en los faros de los coches brillantes y tratar de discernir el color de sus bordes”, dice Frédéric Courbin, de la EPFL, autor principal del artículo. Usando lentes gravitacionales, dice, “ahora podemos medir las masas de las galaxias anfitrionas de estos cuásares y superar esta dificultad”.

Según la teoría de la relatividad general de Einstein, si una masa grande (como una galaxia grande o un cúmulo de galaxias) se coloca a lo largo de la línea de visión de una galaxia distante, la luz que proviene de la galaxia será dividida. Debido a esto, un observador en la Tierra verá dos o más imágenes próximas de la galaxia de fondo, ahora magnificada.

La primera lente gravitacional se descubrió en 1979, y producía una imagen de un cuásar distante que estaba aumentada y dividida por una galaxia de primer plano. Cientos de casos de cuásares con lentes gravitacionales son ahora conocidos. Pero, hasta el trabajo actual, el proceso inverso —una galaxia de fondo siendo aumentada por la galaxia masiva de un cuásar en primer plano— no había sido detectada.

El uso de lentes gravitacionales para medir la masa de las galaxias distantes con independencia de su brillo fue sugerido, en 1936, por el astrofísico Fritz Zwicky, de Caltech, y la técnica se ha utilizado eficazmente para este fin en los últimos años. Hasta ahora, nunca había sido aplicado para medir la masa de las anfitrionas de los cuásares en sí mismas.

Para encontrar la lente cósmica, los astrónomos buscaron en una gran base de datos de espectros de cuásares obtenidos por el Relevamiento Digital del Cielo Sloan, SDSS, para seleccionar los candidatos para “revertir” la lente gravitatoria cuásar-galaxia. Las observaciones de seguimiento del mejor candidato, SDSS J0013+1523, que se halla a alrededor de 1.600 millones de años luz de distancia de nosotros, utilizando el telescopio del Observatorio WM Keck de 10 metros, confirmó que el cuásar está efectivamente ampliando una galaxia distante, que se encuentra a alrededor de 7.500 millones de años luz de distancia.

“Estamos encantados de ver que esta idea realmente funciona”, dice Georges Meylan, profesor de física y líder del equipo de la EPFL. “Este descubrimiento demuestra la utilidad continua de la lente gravitatoria como una herramienta astrofísica”.

“Los cuásares son las sondas valiosas de la formación de galaxias y su evolución”, dice el profesor de astronomía George S. Djorgovski, líder del equipo de Caltech. Además, añade, “el descubrimiento de más de estos sistemas nos ayudará a entender mejor la relación entre los cuásares y las galaxias que los contienen, y su coevolución”.

Otros coautores del artículo en Astronomy & Astrophysics, intitulado First case of strong gravitational lensing by a QSO: SDSS J0013+1523 at z = 0.120?, son Malte Tewes y François Rerat del EPFL, Ashish Mahabal de Caltech, y Dominique Sluse de la Instituto de Investigación Astronómica en Heidelberg, Alemania.

El trabajo, realizado en Caltech, fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias y la Fundación Ajax.

Fuente: El Mensajero de los Astros. Aportado por Eduardo J. Carletti

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