gov-civil-vilareal.ptMagnífica imagen del Hubble de un cúmulo que deforma el espacio y elimina el gas
>El Universo está lleno de muchas cosas raras, pero uno de los fenómenos más raros son las lentes gravitacionales.
He escrito sobre eso antes
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Brevemente, la lente gravitacional es cuando la gravedad de un objeto masivo (una estrella, un agujero negro, una galaxia) dobla el espacio a su alrededor, haciendo que la luz que pasa se curva, como un automóvil que sigue la curva de una carretera. Einstein [escribió sobre esto en relación con su trabajo sobre la relatividad], diciendo que la materia dobla el espacio y percibimos esta flexión como gravedad. Por eso llamamos a esto lente gravitacional; el espacio de flexión del objeto es la lente, y el objeto cuya luz se distorsiona, el objeto con lente.
[...]
Hoy en día hemos visto este efecto en innumerables ocasiones. Es un poco extraño; Este efecto no solo puede mover un poco la posición de un objeto con lente en el cielo, sino que también puede distorsionarse, estirarse como un caramelo, incluso envolverse alrededor de la lente como un anillo (de hecho, llamamos a esos anillos de Einstein), y la lente la hace mucho más brillante de lo que sería de otra manera.
El ejemplo más común que tenemos ahora es cuando la enorme masa de un cúmulo de galaxias, que puede tener cientos o miles de galaxias, distorsiona la luz de una galaxia detrás de él.
El telescopio espacial Hubble observa muchos de estos cúmulos distantes, por lo que vemos galaxias aún más distantes, todas deformadas y distorsionadas. Uno de estos clústeres se llama MACSJ0138.0-2155, y Las imágenes tomadas en 2016 y 2019 se han combinado para crear este campo de lentes :
El cúmulo de galaxias MACSJ0138.0-2155 tiene tanta masa que distorsiona gravitacionalmente la luz de una galaxia más distante y la deforma en arcos como se ve desde la Tierra. Crédito: ESA / Hubble y NASA, A. Newman, M. Akhshik, K. Whitaker; CC BY 4.0
¡Guau! Esta imagen muestra principalmente luz infrarroja de las galaxias en el cúmulo (mostrada como un resplandor dorado), más luz azul de un puñado de galaxias en el cúmulo también (más sobre ellas en un segundo).
Pero también puede ver varios arcos rojizos (nuevamente, esto es luz infrarroja, simplemente se muestra en rojo para que pueda verlo más fácilmente): se trata de una galaxia de fondo más distante, reflejada por la masa del cúmulo.
El cúmulo está a unos 4 mil millones de años luz de nosotros, y la galaxia de fondo está a más de 10 mil millones de años luz de distancia, lo que la convierte en extremadamente distante. Lo estamos viendo como era cuando solo tenía un par de miles de millones de años.
Cómo funciona la lente gravitacional. Crédito: ESA
revisión de godzilla: rey de los monstruos
Usando modelos de la masa del cúmulo - cómo se distribuyen las estrellas y galaxias en el cúmulo - Los astrónomos que tomaron esta imagen pueden determinar más sobre la galaxia con lentes. , incluida la distancia. Pueden decir que es una galaxia de disco; aplanado como la Vía Láctea . También tiene un bulto, una región central de estrellas aproximadamente esférica . También se pueden encontrar las edades de las estrellas y sus abundancias químicas (la cantidad de varios elementos que tienen en ellas, como oxígeno, hierro, carbono y más), lo que brinda mucha información sobre su historia.
Sin la lente esto sería imposible; la galaxia es demasiado pequeña y está demasiado lejos para que incluso el Hubble pueda ver mucho. El efecto de aumento de la lente (haciéndola más grande y más brillante) es lo que hizo esto posible.
Detalle en la imagen del Telescopio Espacial Hubble del cúmulo de galaxias MACSJ0138.0-2155 que muestra múltiples arcos con lentes gravitacionales de una galaxia más distante y varias otras galaxias medusas azules con su gas interno siendo eliminado a medida que se mueven a través del cúmulo. Crédito: ESA / Hubble y NASA, A. Newman, M. Akhshik, K. Whitaker; CC BY 4.0
También aprendí algo aquí: he visto muchas imágenes como esta, incluidas las cargadas con estos arcos tangenciales, curvados como un círculo con su centro en el centro del cúmulo. Pero nunca he visto uno que sea radial, es decir, que apunte directamente hacia afuera del centro. Justo a la izquierda del centro del cúmulo hay una raya roja recta que apunta a la posición de las 8:30, justo debajo de una de esas galaxias azules. A esto se le llama arco radial (aunque técnicamente no es un arco, 'arco' en este caso es un nombre genérico para cualquier galaxia con lente distorsionada), y son más raras que las curvas. Su existencia en una imagen depende de la distribución detallada de estrellas y gas en el mismo centro del cúmulo.
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Tenga en cuenta también que hay otro arco extrañamente distorsionado en la parte superior izquierda, justo fuera de una de las galaxias del cúmulo. Esa es una galaxia de fondo diferente de la que forma los arcos principales; se puede ver más azul en las estrellas jóvenes y brillantes de la galaxia con lentes. Cooooool.
Pero tengo que decir que lo que realmente me llamó la atención fueron las tres galaxias azules plumosas en esta imagen. Supe de inmediato lo que eran, pero nunca los había visto así. Es probable que sean galaxias espirales similares a la Vía Láctea pero que se mueven rápidamente a través del propio cúmulo. Hay un gas delgado esparcido entre las galaxias, llamado medio intragrupo , algunos de los cuales pueden haber quedado de la formación de todas esas galaxias, o destruidos por poderosos vientos estelares y supernovas en las galaxias miembros.
A medida que una galaxia se mueve a través del cúmulo, atraviesa este gas y la presión de su paso puede expulsar el gas dentro de la galaxia en movimiento. Se llama pelado de presión de ariete y es común en grupos. Y en la experiencia humana; Si alguna vez ha estado conduciendo en un automóvil cuando su perro (o alguien más en el automóvil, o, seamos honestos, usted) ha perdido un poco de gasolina, ¿qué puede hacer? Abres una ventana y dejas que el viento de tu movimiento la expulse.
La misma cosa.
A veces se les llama deliciosamente galaxias 'medusas'. Sin embargo, es raro verlos con tanto detalle y tan tenues como se ve aquí, con largos filamentos que se extienden. Estos me parecen como Inestabilidades de Rayleigh-Taylor , cuando dos fluidos (como el gas) están en contacto, y el menos denso empuja al más denso. He visto un fenómeno similar con nubes aquí en la Tierra, que muestra una vez más que la física de lo que sucede en las profundidades del Universo se comporta de la misma manera que lo hace en la Tierra.
Eh. Anteriormente dije que el Universo está lleno de cosas raras. Eso es muy cierto, y está literalmente en todas partes ... incluso aquí mismo . Esta imagen puede parecerle completamente ajena y extraña, pero las mismas fuerzas que ve esculpiendo todo en ese cúmulo están trabajando en la Tierra y también en usted.
Nosotros son una parte del Universo, después de todo.
