James Webb detecta el ‘anillo de Einstein’ más distante jamás jamás, deformado alrededor de una galaxia sorprendentemente densa, y es perfecto
Fotos tomadas por Telescopio espacial James Webb (JWST) han revelado el ejemplo más lejano de un «anillo de Einstein». El halo de luz distorsionada que bate récords, que se encuentra 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 con lentes gravitacionales que fue predicho por primera vez por Albert Einsteinen teoria 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, distorsiona el espacio-tiempo a su alrededor; La luz emitida por objetos más distantes, como galaxias o supernovas, que pasa a través de este espacio-tiempo distorsionado también aparece doblada y distorsionada desde nuestra perspectiva en la Tierra.
Este efecto también magnifica la luz del objeto que se está objetivando, de forma similar a cómo funciona una lupa, lo que permite a los astrónomos estudiar objetos distantes con mayor detalle de lo que normalmente es posible. La mayoría de los objetos con lentes gravitacionales. formar arcos o anillos parciales que rodean 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 descubrieron el nuevo anillo extrañamente circular de Einstein, llamado JWST-ER1, dentro del 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 actúa como objeto de lente en primer plano; y JWST-ER1r, luz de una galaxia más lejana que forma el anillo luminoso. JWST-ER1g se encuentra a unos 17 mil millones de años luz de la Tierra, mientras que JWST-ER1r está a 4 mil millones de años luz más lejos. Hasta ahora, el objeto de lente más distante detectado estaba a unos 14.700 millones de años luz, según BigThink.com. (Mientras que la edad del universo Se estima que tiene alrededor de 13,7 mil millones de años, la constante expansión del universo significa que la luz de los objetos más antiguos debe viajar mucho más lejos para llegar a nuestros telescopios).
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Gracias al anillo completo de JWST-ER1, los investigadores calcularon la masa de la galaxia lente observando cuánto había distorsionado 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 aun así, es poco probable que haya suficientes estrellas para explicar el peso del resto de la galaxia, según los cálculos de los investigadores.
«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 viejas e igualmente densas fueron detectados antes, lo que sugiere que hay algo en común entre estas antiguas fábricas estelares 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 verdadero de Einstein descubierto por JWST. En septiembre de 2021, 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, enfocada alrededor de una galaxia más cercana.
JWST también utilizó lentes gravitacionales para capturar la la estrella más distante jamás detectada Es una de las galaxias más antiguas del universo.
