martes, 5 de agosto de 2008

Seis nuevas lentes gravitatorias para observar el espacio profundo



Recientemente se ha publicado una noticia en www.spacetelescope.org acerca del descubrimiento de nuevos objetos del universo profundo usando para ello el recurso de la lente gravitatoria.

Ya puse una noticia en este blog acerca del cúmulo Abel 1689 que pudo ser usado para descubrir el objeto más alejado del universo conocido descubierto hasta ahora: el A1689-zD1. Esta noticia se puede consultar aquí.
Ahora, los astrónomos han conseguido observar objetos que están más alejados que aquellos vistos en la famosa fotografía del espacio profundo del Hubble:



En lo que sigue intentaré hacer una traducción del artículo de la web citada:
"24-Jul-2008: Nuevas observaciones realizadas por el telescopio espacial Hubble y gracias a seis cúmulos de galaxias espectaculares actuando como lentes gravitatorias arrojan nuevos indicios sobre las etapas temparanas de la evolución de nuesto universo. Los científicos han encontrado un abanico de diez candidatos del objeto más alejado del universo conocido, a una distancia alrededor de 13 mil millones de años luz (un corrimiento al rojo de 7,5).

Gracias a el uso de la amplificación de la luz realizada por seis cúmulos de galaxia masivos, el telescopio de la NASA/ESA, Hubble ha proporcionado a los científicos la mayor colección de los objetos muy distantes del universo vistos hasta ahora. Algunos de estos objetos son incluso más tenues y débiles que los objetos localizados en la famosa imagen del Hubble "Ultra Deep Field" (es la segunda imagen mostrada en este post). La cual es considerada la imagen más profunda del universo.

Combinando el espectro cercano al infrarrojo de la cámara ACS (Advanced Camera for Surveys) del Hubble y la cámara de del NICMOS (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer), los científicos buscaron galaxias que eran solo visibles en el espectro cercano al infrarrojo. Encontraron 10 candidatos situados según se cree sobre unos 13 mil millones de años luz de distancia (con un corrimiento al rojo aproximado de 7,5), lo que significa que la luz de estos objetos se emitió cuando el universo era muy joven (apenas 700 millones de años de edad).

"Estos candidatos podrían explicar el complejo puzzle de la astronomía de hoy en día. Sabemos que el universo sufrió una reionización entre sus primeros 500 y 600 millones de años después del Big Bang, pero no sabemos si esta energía de ionización provino de un pequeño grupo de grandes galaxias o un grupo mayor de galaxias pequeñas" Dijo Johan Richard, del Instituto de Tecnología de California (Caltech). El relativamente alto número de galaxias con un corrimiento al rojo de 7,5 sugieren que la mayoría de esta energía de ionización provenía de abundantes galaxias pequeñas en lugar de escasas y esparcidas galaxias grandes.

"El desafío para los astrónomos es que las galaxias distantes a más de 13 mil millones de años luz están excesivamente lejos y en el límite de lo que el telescopio Hubble es capaz de observar". Explicó Jean-Paul Kneib del Laboratorio de Astrfísica de Marsella. Este nuevo hallazgo ha sido posible gracias a la amplificación de la luz de estos objetos por los cúmulos de galaxias cercanos hasta que el Hubble es capaz de detectarlos. Una confirmación firme de la distancia está más allá de las capacidades del telescopio Keck de 10 metros y serán necesarios nuevos telescopios terrestres más potentes .

Confirmada observacionalmente, la amplificación por lente gravitatoria fue predicha por la Teoría General de la Relatividad de Alber Einstein, una teoría que permite a los astrónomos calcular la trayectoria de la luz a medida que ésta pasa por las cercanías de un objeto masivo que curva su espacio-tiempo circundante. De acuerdo con la teoría, la curvatura de la luz es producida por la presencia de materia en el espacio-tiempo, la cual provoca que el espacio-tiempo se curve.

La amplificación por lente gravitatoria es el resultado de esta curvatura provocada por la masa y es principalmente detectada alrededor de los cúmulos masivos de galaxias. Debido al efecto gravitatorio conjunto de la materia observable del cúmulo y de la materia oscura no visible que éstos puedan albergar, la luz es doblada en las cercanías del cúmulo. Esta curvatura de la traytectoria de la luz permite que los cúmulos situados en ciertos lugares actúen como telescopios gravitatorios naturales que proprocionan a la luz de objetos muy distantes un "empujón".

Mientras que los telescopiois terrertres fallan a la hora de detectar débiles y distantes objetos debido a la interferencia de la atmósfera, una combinación del Hubble con la amplificación natural por lente gravitatoria proporciona a los astrónomos una vista de pájaro de estos elusivos objetos.

Esta técnica ya ha sido utilizada numerosas veces por el Hubble y ha ayudado a los astrónomos a encontrar y estudiar muchas de las más distantes galaxias conocidas."

Aquí termina el texto del articulo, los cúmulos galácticos que han ayudado en esta ocasión como lentes gravitatorias son los que siguen:

Abell 2218:

"La imagen mostrada representa al cúmulo Abell 2218, un rico cúmulo de galaxias compuesto por miles de galaxias individuales. Está situado alrededor de 2,1 mil millones de años luz de la tierra (un corrimiento al rojo de 0,17), al norte de la constelación del dragón. Cuando es usada por los astrónomos como lente gravitatoria, el cúmulo les permite mirar lejos en el universo. Sin embargo, no solo amplifica la luz de galaxias ocultas sino que las distorsiona formando largos y delgados arcos luminosos.

Algunos de estos arcos pueden ser estudiados en detalle gracias a la afilada vista del Hubble. Múltiples imágenes distorsionadas de la misma galaxia pueden ser identificadas comparando la forma y el color. Además de los arcos gigantes se han identificado también algunos arcos pequeños."

Abell 1703 (situado a unos 3 mil millones de años luz con un corrimiento al rojo de 0,26) :


ZwCl 1358+62 (localizado a 3,7 mil millones de años luz con un corrimiento al rojo de 0,33):


Abell 2390 (localizado a 2,7 mil millones de años luz con un corrimiento al rojo de 0,23 en la constelación de Pegaso):


Detalle del objeto Abell 2218_Z1 situado a unos 13mil millones de años luz:




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