La hazaña es comparada con intentar
observar granos de polvo en los cráteres de la Luna usando binoculares, pero un
equipo de astrónomos consiguió lo que hasta ahora parecía imposible: fotografiaron
un gran número de estrellas individuales en una galaxia ubicada a casi 6,500
millones de años luz de la Tierra. Así lo señala una investigación publicada
en la Revista Nature Astronomy, liderada por astrónomos del Steward Observatory
de la Universidad de Arizona y en la cual participó desde Chile el astrónomo Franz Bauer, investigador
asociado al Instituto Milenio de
Astrofísica (MAS) y el Centro de Astrofísica y
Tecnologías Afines (CATA) y académico del Instituto de Atrofìsica de la
Universidad Católica.
Según explica la investigación, este nuevo
logro para la astronomía mundial fue alcanzado utilizando el Telescopio Espacial James Webb (JWST)
de la NASA, con la ayuda adicional del efecto conocido como “lente
gravitacional", el cual fue predicho por Albert Einstein en su Teoría de
la Relatividad General.
Lente galáctico
Aunque las galaxias poseen miles de
millones de estrellas, hasta ahora los astrónomos han podido fotografiar grupos
de estrellas individuales en galaxias más cercanas, como nuestra vecina
Andrómeda, pero en el universo distante solo se había logrado fotografiar unas
pocas estrellas.
Franz Bauer comenta que su participación
en este proyecto surgió de una colaboración internacional de JWST llamada
MAGNIF, diseñada para observar galaxias muy distantes. La dificultad principal
-explica- se debe a que, en galaxias ubicadas a miles de millones de años luz,
las estrellas parecen fusionarse en un resplandor difuso, debido a que su luz
debe viajar enormes distancias antes de llegar a nosotros.
Esto ha representado
hasta ahora un gran desafío para el estudio de la formación y evolución de
galaxias.
El hallazgo, que fue descrito como un
“tesoro de estrellas invisibles”, se realizó mientras astrónomos analizaban
imágenes del JWST provenientes de una galaxia conocida como el Arco del Dragón,
la cual, desde la perspectiva de la Tierra, se ubica detrás un cúmulo de
galaxias llamado Abell 370.
Fue este cúmulo de galaxias el que generó
el efecto de lente gravitacional, que corresponde a una especie de zoom
galáctico, un efecto de amplificación natural causado por los campos
gravitacionales de objetos masivos. Esto permitió que la forma espiral de la
galaxia Arco del Dragón se transformara en una figura alargada, como si fuese
un “espejo de feria” cósmico.
Sin embargo, una amplificación
gravitacional como ésta todavía no era suficiente para magnificar estrellas
individuales en galaxias tan distantes, pero una suma de coincidencias hizo
posible el hallazgo.
Según detalla la investigación, dentro del
cúmulo de galaxias muchas estrellas flotan libremente, sin estar ligadas a una
galaxia en particular, pero al pasar frente a las estrellas todavía más lejanas
en el Arco del Dragón, actuaron con un “microlente adicional” que ayudó a
fotografiarlas.
“La combinación de efectos de macrolente y
microlente aumenta drásticamente el factor de magnificación, permitiendo al
JWST detectar estrellas individuales que de otro modo serían demasiado débiles
y distantes para ser observadas”, explica la investigación.
Materia oscura y formación estelar
Un total de 44 estrellas fueron
analizadas, siendo muchas de ellas supergigantes rojas, similares a Betelgeuse
en la constelación de Orión, que se encuentra en las etapas finales de su
vida. Esto contrasta con descubrimientos previos, que identificaron
predominantemente supergigantes azules en esta zona, como Rigel y Deneb, estrellas que se
cuentan entre las más brillantes en el cielo nocturno.
Según los investigadores, esta diferencia
en los tipos estelares demuestra el poder del JWST para observar en longitudes
de onda infrarrojas y detectar estrellas de menor temperatura. Se espera que
las futuras observaciones con el JWST permitan estudios detallados de cientos
de estrellas en galaxias distantes, proporcionando información sobre la
estructura de las lentes gravitacionales y ayudando a entender mejor la
naturaleza elusiva de la materia oscura.
“El gran número de estrellas detectadas
individualmente, nos permite identificar variaciones respecto de cómo se crean
las poblaciones estelares a lo largo de la extensión de esta galaxia, ayudando
a entender mejor cómo opera el ensamblaje de masa y el proceso de formación
estelar”, señala el astrónomo del MAS/CATA.
Pero ¿cómo eran estas lejanas estrellas
comparadas con las actuales? Franz Bauer señala que no eran muy diferentes de
las que encontramos hoy en la Vía Láctea. Sin embargo, añade, las galaxias
formaron gran parte de sus estrellas durante un período de entre el 20% y el
60% de la edad del universo.
“Pero el entorno alrededor de una galaxia
en épocas anteriores tenía un suministro de gas mucho mayor, por lo que
estudiar la distribución de estas estrellas nos da una idea de cómo las
galaxias se ensamblaron en las estructuras que vemos hoy en el universo
cercano”.
El astrónomo concluye que las propiedades
de la galaxia espiral del Arco del Dragón son bastante similares a las que
podríamos esperar que tuviera la Vía Láctea hace 6,5 mil millones de años, y
por lo tanto, su estudio puede proporcionar información valiosa sobre la
historia y formación de nuestra galaxia.
Pie de imagen: La materia oscura en el
cúmulo de galaxias actúa como lente gravitacional, una especie de zoom
galáctico que causa un efecto de amplificación natural causado por los campos
gravitacionales de objetos masivos. Este zoom fue aumentado todavía más por
estrellas que flotan libremente y actuaron como un “microlente” adicional.
Pie de imagen: La materia oscura en el
cúmulo de galaxias actúa como lente gravitacional, una especie de zoom
galáctico que causa un efecto de amplificación natural causado por los campos
gravitacionales de objetos masivos. Este zoom fue aumentado todavía más por
estrellas que flotan libremente y actuaron como un “microlente” adicional.
#Instituto
Milenio de Astrofísica (MAS) #Centro
de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA)
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