Fotos tomadas por Telescopio espacial James Webb (JWST) han revelado el ejemplo más lejano de un «anillo de Einstein» jamás visto. El halo de luz deformada que bate récords, ubicado a 21 mil millones de años luz de distancia, es inusualmente perfecto y rodea una galaxia misteriosamente densa.
Un anillo de Einstein es un tipo extremadamente raro de objeto de lente gravitacional que fue predicho por primera vez por Albert Einstein‘S teoría de la relatividad. Las lentes gravitacionales ocurren cuando la inmensa gravedad de un objeto masivo en primer plano, como un cúmulo de galaxias o un agujero negro, deforma el espacio-tiempo a su alrededor; Incluso la luz emitida por objetos más distantes, como galaxias o supernovas, que atraviesa este espacio-tiempo deformado, parece curvada y distorsionada desde nuestra perspectiva de la Tierra.
Este efecto también amplifica la luz del objeto enmarcado, de forma similar a cómo funciona una lupa, lo que permite a los astrónomos estudiar objetos distantes con más detalle de lo que normalmente es posible. La mayoría de los objetos con lentes gravitacionales formar arcos o anillos parciales rodeando el objeto en primer plano. Pero un verdadero anillo de Einstein forma un círculo completo alrededor de la entidad más cercana, lo que sólo es posible cuando el objeto distante, el objeto en primer plano y el observador están perfectamente alineados.
En un nuevo estudio subido el 14 de septiembre al servidor de preimpresión arXiv y aceptado para su publicación en la revista Nature Astronomy, los investigadores han descubierto el nuevo anillo de Einstein extrañamente circular, llamado JWST-ER1, dentro del planeta. Encuesta COSMOS-Webun mapa detallado de más de 500.000 galaxias capturado durante una observación continua del JWST de 200 horas.
JWST-ER1 tiene dos partes: JWST-ER1g, la galaxia compacta que sirve como objeto de lente en primer plano; y JWST-ER1r, luz de una galaxia más distante que forma el anillo brillante. JWST-ER1g está a unos 17 mil millones de años luz de la Tierra, mientras que JWST-ER1r está otros 4 mil millones de años luz más lejos. Hasta ahora, según los datos, el objeto con lente más lejano detectado se encontraba a unos 14,7 mil millones de años luz de distancia. BigThink.com. (Mientras que la edad del universo (Se estima que tiene unos 13.700 millones de años, la constante expansión del universo significa que la luz de objetos más antiguos debe viajar mucho más lejos para llegar a nuestros telescopios).
Relacionado: La identidad secreta de la materia oscura podría estar oculta en “anillos de Einstein” distorsionados.
Gracias al anillo completo de JWST-ER1, los investigadores calcularon la masa de la galaxia lente viendo cuánto había deformado el espacio-tiempo a su alrededor. Esto reveló que la galaxia tiene una masa equivalente a unos 650 mil millones de soles, lo que la hace inusualmente densa para su tamaño. Parte de esta masa extra puede explicarse por materia oscura, la materia misteriosa e invisible que constituye aproximadamente el 85% de toda la materia del universo. Pero incluso entonces, según los cálculos de los investigadores, es poco probable que haya suficientes estrellas para justificar el peso del resto de la galaxia.
«Se necesita masa adicional para explicar los resultados de la lente», pero no está exactamente claro cuál es esa masa, escribieron los investigadores en el artículo.
Otras galaxias igualmente antiguas e igualmente densas han sido detectados antes, lo que sugiere que hay algo común en estas antiguas fábricas de estrellas que las hace tan masivas. Una explicación es que estas galaxias albergan mucha más materia oscura de lo esperado, mientras que otra teoría sugiere que pueden tener más estrellas de baja masa escondidas en su interior que las galaxias más jóvenes. Pero se necesita más trabajo para descubrirlo.
Este no es el primer anillo real de Einstein descubierto por JWST. En septiembre de 2022, un usuario de Reddit descubrió un anillo de luz perfectamente circular de la galaxia JO418, ubicada a unos 12 mil millones de años luz de la Tierra, reflejada alrededor de una galaxia más cercana.
JWST también utilizó lentes gravitacionales para tomar la foto. la estrella más distante jamás detectada Y una de las galaxias más antiguas del universo.
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