Ciencia INTERNACIONAL Tecnología

ASTROFÍSICA | El Gran Telescopio Canarias descubre una nueva Cruz de Einstein

EBFNoticias | El estudio, que ha combinado imágenes del Telescopio Espacial Hubble con observaciones espectroscópicas del GTC, ha confirmado la existencia de un nuevo ejemplo de lente gravitatoria, fenómeno predicho por la teoría de la Relatividad General de Albert Einstein.

En este caso, el efecto observado se debe a la alteración provocada por una galaxia que actúa como una lupa amplificando y distorsionando, en forma de cuatro imágenes separadas en cruz, la luz de otra galaxia situada a 20.000 millones de años luz.

Parte del espectro obtenido con GTC, centrado en la región de Lyman alfa. Las tres fuentes muestran exactamente la misma línea de emisión, demostrando que, en realidad, la luz proviene desde el mismo objeto. Crédito: GTC

Una de las conclusiones más llamativas de la teoría general de la relatividad de Albert Einstein es que la trayectoria de la luz se curva ante la presencia de materia. Este efecto se puede observar cuando la luz emitida desde una galaxia lejana pasa cerca de un objeto muy masivo, como otra galaxia, en su camino hacia el observador. El fenómeno se conoce como lente gravitacional, ya que es similar al efecto que producen las clásicas lentes de vidrio sobre los rayos de luz, y actúa como una lupa cambiando el tamaño, la forma y la intensidad de la imagen aparente del objeto lejano.

Según el grado de alineación de las dos fuentes, se pueden observar imágenes múltiples de la fuente lejana como, por ejemplo, anillos, arcos o bien cuatro imágenes separadas en forma de cruz (de ahí su nombre de “cruz de Einstein”). En general, es extremadamente difícil detectar una lente gravitatoria, ya que la separación entre las imágenes producidas por la lente suele ser muy pequeña, lo que requiere imágenes de alta resolución para poder verlas. Fue precisamente al analizar imágenes de alta resolución del Telescopio Espacial Hubble, que se pudo localizar una agrupación de objetos que parecía una cruz de Einstein.

Para demostrar que las cuatro imágenes pertenecen al mismo objeto, un equipo de científicos, liderado por Daniela Bettoni, astrofísica del Observatorio de Padova, y Riccardo Scarpa, investigador del Gran Telescopio Canarias (GTC/IAC) en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma), decidió obtener con el GTC observaciones espectroscopias que permiten dispersar la luz de cada fuente en sus longitudes de onda (colores) y analizar en detalle sus características.

Gracias a estas nuevas observaciones, publicadas en la revista The Astrophysical Journal Letters, los astrónomos tienen una herramienta más para investigar y comprender el Universo. Por ejemplo, observando las diferencias en el espectro de las distintas imágenes, es posible determinar las propiedades del medio que se encuentra entre nosotros y la fuente. Además, en el caso de una fuente de luminosidad variable, se puede obtener información sobre la forma del Universo a través del desfase producido cuando una imagen se ilumina antes que las otras.

Con esta técnica, también se puede determinar con precisión la masa de la galaxia lente y, como ocurre con una lupa que concentra hacia nosotros la luz de la fuente aumentando su brillo, permite ver objetos que normalmente serían inalcanzables. En este caso, se calcula que la fuente es 5 veces más brillante de lo que sería sin la magnificación producida por la lente.

El Gran Telescopio Canarias y los Observatorios del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) forman parte de la red de Insfraestructuras Científicas y Técnicas Singulares (ICTS) de España.

Más información en ww.iac.es/prensa