DATOS DE UNA LUZ DISTANTE .....

 

Pero  PJ0116-24  es  una  galaxia  hiperluminosa  distante  unos  10.000  millones  de  años  luz  ,   unos  de  los  misterios  es  su  rápida  evolución  de  estrellas   ,  de  formación  estelar  ,   y  se  ha  analizado  los  movimientos  de  gas  en  esa  galaxia  lejana  ,   en  la  imagen  que  abre  este  post  ,   el  gas  se  traza  en  azul  en  la  imagen  obtenida  de  ALMA   ,   mientras  que  el  gas  caliente  se  muestra  en  rojo   .

Aparte  es  un  anillo de Einstein   ,   todo  en  una  imagen  infrarroja  ,   para  esta  imagen  se  ha  usado   el  instrumento  ERIS  ,   que  viene  a  ser  un  espectrografo   y  generador  de  imágenes    y  también  se  ha  usado  el  VLT  ,  y  el  telescopio  ALMA   ,    usando  esos  instrumentos    astronómicos  se  ha  podido  ver  que   el  gas  en  esta  galaxia   giraba  de  forma  rápida  y  ordenada   en  vez  de  forma  caótica   . 

Unas  de  las  mas  de  50  antenas  de  ALMA  en  la  llanura  de  Chajnantor  . Crédito  :  ALMA/ESO.

Algo  que  se  espera  en  una  fusión  de  dos  galaxias  ,   en  una  palabra  ,  no  es  necesario  que  una  fusión  de  galaxias  sea  necesario  para  que  al  final  sea  una  galaxia  hiperluminosa   ,  su  luz  tardò  10.000  millones  de  años  para  llegar  a  nuestro  punto  azul  pálido  ,   pero  antes  de  la  imagen  final   había  una  galaxia  antes   ,  o  sea  ,  en  primer  plano  ,  que  no  se  observa  en  la  imagen  que  abre  este  post   ,   y  que  actuó  como  una  lente  gravitacional   .

Cascada  Zhulian   ,  en  China   ,  y  la  Vía  Láctea  de  fondo   , después  de  10.000  millones  de  años  de  viaje  ,  la  luz  de  esa  galaxia  llegó  a  casa   .....   .  Crédito  :  Xie  Jie  .

De  de  esta  forma  doblo  y  magnificó   la  luz  distante  de  PJ0116-24   detrás  de  ella   en  el  anillo  de  Einstein  ,    esta  investigación  astronómica  fue  dirigida  por    el  astrofísico   Daizhong Liu   del   Instituto  Max-Planck   ,     y  que  en  luz  infrarroja  es  10.000  veces  mas  brillante  que  nuestra   galaxia  ,  la   Vía  Láctea  ,   y  esta   galaxia  produce  estrellas  a  una  tasa  muy  alta  -  hace  unos  10.000  millones  de  años   -   para  dar  una  idea   :  nuestra  galaxia   una  masa  solar  por  año  ,  pero  PJ0116-24  crea  unas  1.500  al  año   ,   y  la  razón  de  ser  una  galaxia  hiperluminosa  es    que   es  debido  a  la  gran  cantidad de  gas  formador  de  estrellas  .

https://www.nature.com/articles/s41550-024-02296-7.epd

https://www.eso.org/public/spain/teles-instr/paranal-observatory/vlt/vlt-instr/eris/

https://www.eso.org/public/spain/teles-instr/paranal-observatory/vlt/

https://www.almaobservatory.org/en/audiences/zooming-in-on-a-surprising-ring/

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COPIAS CÓSMICAS DE UN CUÀSAR .....

 

Es  una  imagen  un  poco  distorsionada   de  una  galaxia   mas  bien  por  el  efecto  de lente    gravitacional   en  un  anillo  oscuro  ,   y  lo  que  se  observa  en  la  parte  superior  del  anillo  son  tres  puntos  muy  brillantes   con  sus  picos  de  refracción   que  salen  de  ellos  ,  y  que  están  unos  al  lado  del  otro  ,   pero  son  copias  de  un  único  cuàsar   en  la  galaxia  con  efecto  de  lente  ,    pero  esta  duplicado  por  efecto  del  lente gravitacional    ,  y  en  el  centro  del  anillo  ,   la  galaxia  elíptica  que  realiza  el  efecto    de  lente  aparece   como  un  punto  azul  ,    pero  el  fondo  es  negro  y  està  vacío  .  Crédito  :    ESA/WEBB/NASA/CSA/Nieremberg.   

Si  miramos  hacia  la  Constelación  de  Cráter  en  una  noche  oscura  y  a  una  distancia  de  6000  millones  de  años    luz   ,  veremos  la  luz  de  una  galaxia  distante  y  hay  algo  mas  atrás  :  un  cuasar   ,   son  luces  primigenias  de  un  mundo  distante  en  los  albores  del  universo  . 

Y  el  telescopio  James  Web  recientemente  lo  ha  observado   ,   y  lo  que  se  observa  en  la   imagen  que  abre  este  post  es  un  efecto  de  lente  gravitacional  ,  del  cuàsar   llamado  RX  J1121-1231  ,   y es  unos  de  los  cuasares  descubiertos  a  través  de  la  lente  gravitacional   ,   el  detalle  es  que  la  galaxia  ubicada  en  primer  plano   difumina  la  imagen   del  cuàsar  de  fondo   que  se  observa  a  través  de  un  arco  brillante    y  que  ha  creado  4  imágenes  del  objeto  ,  del  cuàsar   .   

Recordemos  que  la  lente  gravitacional  fue  predicha  en  su  momento  por  Albert  Einstein   ,  le  permite  a  los  astrónomos  analizar   de  una  manera  única   las  regiones    cercanas  al  agujero  negro    que  se  ubica  en  cuasares  distantes    ,   porque  la  lente  gravitacional  de  forma  natural  -  desde  una  perspectiva  cósmica  -   se  comporta  como  un  telescopio    y  magnifica  la  luz  de  esas  fuentes  lejanas   .

Aparte  la  materia  del  universo   a  su  alrededor  deforma  el  espacio  ,   entonces  ,  a  través  de  objetos  masivos  como  las  galaxias   esa  luz  que  pasa  cerca    sigue  este  camino  del  espacio  deformado   y  aparentemente  parece   desviarse   de  su  trayectoria   original   pero  en  una  cantidad  muy   visible   ,   ahora  bien  ,  una  de  las  consecuencias  de  una  lente  gravitacional     es  que  puede  magnificar  objetos  cósmicos  mucho  mas  distantes  todavía   .      

  Cuando  se  mide  la  emisión  de  rayos  x    de  los  cuasares  permite  a  los  astrónomos   observar  indicaciones    de  qué  tan  rápido  giran  los  agujeros  negros  ,    de  esa  forma  se  puede  prever   como  en  el  tiempo  crecen  los  agujeros  negros  ,   en  el  sentido  de  poder  saber  si  un  agujero  negro   crece  a  través  de  colisiones    o  fusiones  entre  galaxias  ,   pero  las  observaciones  en  este  cuàsar  ha  permitido   saber  que  gira  mas  rápido   de  la  mitad  de  la  velocidad  de  la  luz   ,   y  nos  sugiere  que  este  agujero  negro   ha  podido  crecer  a  través  de  fusiones   en  lugar  de  atraer  material   desde  diferentes  direcciones   .        

Crédito  :  Chandra  .
La  primera  imagen  que  abre  este  post  fue  adquirida  por  el  instrumento  MIRI  del  James  Webb ,  sobre  estas  lineas  se  observa   con  efecto  de lente  gravitacional   , el  cuàsar   y  la  galaxia  elíptica   ,  la  galaxia  se  encuentra  en  el  centro  de  la  imagen  ,  mientras  el  cuàsar  està  mas  al  fondo   ,  a  unos  6000  millones  de  años  luz   ,    su  corrimiento  al  rojo  es  de   0.658   ,   y  se  lo  ubica  en  Ascensión  Recta    11h  31m  60s  y  Declinación   -12º   31`  57´´   ,   un  detalle  es  que  su  rotación  es  la   mitad   de  su  luminosidad  ,   recordemos  que  viene  a  ser  un  agujero  negro    que  contiene  un  cuàsar    y  en  el  año  2014  se  ha  descubierto    que  la  emisión  de  rayos  x  era  debido    a  un  disco de acrecimiento   en  una  distancia  tres  veces   del  horizonte  de  sucesos  .

Ubicación  del  Cuàsar  EX J1121-1131   en  la  Constelación  de  Cráter  .         

Sobre  la  segunda  imagen  ,  los  rayos  x  están  en   color  rosa  ,   y  los  ópticos  de  color   rojo  , verde  y  azul   ,  los  agujeros  negros  se  definen  en  dos  características   ,  por  su  masa    y  su  giro  ,     los  astrónomos  han  podido  medir  la  masa  de  un  agujero  negro  ,  no  así  su  velocidad  de  giro  ,    pero  el  descubrimiento  de  que  el  espacio-tiempo   en  el  horizonte  de  sucesos   del   agujero  negro  gira  a  mas   de  la   mitad   de  la  velocidad  de  la  luz    ha  permitido  sugerir  que  RX J1121-1131   observado  a  una  distancia  de  6000  millones  de  años  luz   corresponde  a  una  edad   de   7700  millones   de  años  después  del  Big  Bang  ,    y  ha  crecido  a  través  de  fusiones  ,  y   no  en  atraer  material    desde  diferentes  direcciones  .....    

https://phys.org/tags/gravitational+lensing/

https://esawebb.org/wordbank/gravitational-lensing/

https://www.stsci.edu/jwst/science-execution/program-information?id=2046

 https://chandra.harvard.edu/resources/em_radiation.html

https://chandra.harvard.edu/press/14_releases/press_030514.html

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LA HERENCIA DE EINSTEIN ......

 

Galaxia  SDP.81 .  Crédito  :   ALMA/NRAO/ESO/NAOJ.

En  la  Constelación  de  Hidra  ,  con  magnitud  17.68  ,  se  ubica  una  galaxia  distante  ,  a  11.700  millones  de  años  luz  ,  galaxia  llamada  SDP.81    ,   y  es  una  fiel  evidencia  de  un  anillo  de  Einstein  ,   algo  teorizado  en  su  momento  por  el  gran  astrofisico  Albert  Eisntein   .

La  imagen  que  abre  este  post  se  refiere   a  un  anillo  de  Einstein  casi  perfecto  ,   y  se  logró   a  través  de  una  lente  gravitacional  ,  la  galaxia   SDP.81 es  una  galaxia  de  formación  de  estrellas  ,  precisamente  cuando  el  universo  solo  tenía  15 % de  su  edad  actual  ,   la  que  trabaja  como  lente  gravitacional  es  una  galaxia  en  primer  plano  ,  mucho  más  cerca  :  a  solo  unos  4.000  millones  de  años  luz  .

Esa  galaxia  más   cercana  ha  creado  una  lente  gravitacional   casi  perfecta  ,   lo  color  rojizo  o  anaranjado  es  polvo   que  brilla   en  esa  galaxia  distante   ,   y  las  porciones  circundantes  donde  hay  menor  resolución   del  anillo  ,  se  debe  a  que  trazan  la  luz   en  longitudes  de  onda   milimétricas  ,  que  son  emitidas  más   que  nada  por  el  dióxido  de  cabono  y  moléculas  de  agua    .

No  siempre  se  puede  observar  un  anillo   de  Einstein  a  través  de  una    lente  gravitacional   ,  depende  de  que  coincida  dos  objetos  cósmicos   ,  en  esa  galaxia  distante  se  ha  podido  observar  aglomeraciones  de  hasta  200  años  luz   de  extensión  ,  algo  así   como  incubadora  de  estrellas  ,  también  a  través  de  ALMA  se  ha  podido  observar   la  rotación  de  la  propia  galaxia   -   SDP.81    -  y  se  ha  etimado  su  masa  ,  y  la  investigación  permitió   observar  que  el  gas  en  esa  galaxia  es  inestable   .

En  el  sentido  que  hay  parte  de  ese  gas  que  colapsan  hacia  adentro  ,  y  creando  en  eones  ,  millones  de  estrellas  nuevas  ,   a  través  de  la  lente  gravitacional  se  supone  que  |el  agujero  negro  en  la  galaxia  intermedia  -  que  actua  como  lente  gravitacional  -   tiene  un  masa  equivalente  de  entre  200  a  300  millones  de  veces  la  masa  de  nuestro  Sol   ,   y  la  curvatura  de  la   luz   por  la  masa  de  una  estrella  o  de  una  galaxia  ,   viene  a  ser  una  de  las  predicciones   centrales  de  la  relatividad  general  .

Lo  que  se  observa  aquí   es  el  primer  anillo  de  Einstein   obtenido  en  el  año  1987  por  el  VLA    ,  es  una  imagen  de  radio  de  la  galaxia  distante  MG 1131 + 0456   .  Crédito  :   NSF/AUI/NRAO.

Aunque  hay  que  recordar  que  Einstein  solo  predijo  la  desviación  de  la  luz   en  una  estrella   ,   fue  allá  ,  en  el  año  1935  ,   que  Einstein  ha  podido  demostrar  cómo  la   luz  de  una  galaxia   distante  puede  ser  deformada   por  una  galaxia  frente   a  ella  para  crear   un  anillo  de  luz   ,   la  presencia  de  un  anillo  de  Einstein   lograria  que  la  galaxia  distante  apareciera   como  un  arco  o  anillo   de  luz  en  las  galaxias  má´s  cercanas   ,   fue  en  el  año  1998  que  el  telescopio  Hubble   capturó  un  anillo   alrededor  de  la  galaxia   B 1938 + 666 .

Esta  es  la  imagen  de  una  galaxia  elíptica  cercana  -  ESO 325  G0004   a  unos  416  millones  de  años  luz  ,  en  la    Constelación  Centauro   ,  en  el  recuadro  se  muestra  un  anillo  de  Einstein   ,  que  es  a  causa  de  la  distorsión  de  la  luz   de  una  fuente  más  distante  por  la   lente  intermedia  ESO  325-004   ,  y  que  se  hace  visible  después   de  la  sustracción  de  la  luz  de  la  lente  en  primer  plano  .  Crédito  :   ESO/ESA/HUBBLE/NASA.   

Recordemos  que  ese  fue  el  primer  anillo  óptico  que  se  observó   ,  pero  no  fue  el  primer  anillo  de  Einstein   ,  porque  el  primer  anillo  fue  visto  a  la  luz  de  radio  ,   por  el  Very  Large  Array  -  VLA  -  la  galaxia  MG 1131 + 0456  ,   de  forma  ovalada  y  con  dos  lóbulos  brillantes   ,   y  habia  varios  modelos  para  determinar   su  forma  inusual  ,   pero  solo  un  anillo  de  Einstein  concidia  con  los  datos  ,   entonces  la  predicción  gálactica   de  Einstein  fue  finalmente  observada  .  

Tenemos  que  entender  que  los  anillos  de  Einstein   se  usan  para  medir  la  masa   de  la  galaxia  más  cercana   ,   porque  la  cantidad  de  lentes gravitacionales   depende  mucho  de  la  masa  de  la  galaxia   en  primer  plano   ,   otra  ventaja  de  las  lentes  gravitacionales   es  que  permite   medir  la  velocidad   a  la  que  se  expande  el  universo  ,  y  esto  porque  la  luz  de  una  distante  galaxia   puede  tomar  muchos  caminos    diferentes  a  medida   que  pasa  por  la  galaxia   en  primer  plano   .

Porque  cada  uno  de  esos  caminos   pueden  tener  diferentes  distancias  ,  o  sea  que  la  luz   puede  llegar  al  observador   en  diferentes  momentos   ,  porque  se  puede  ver  un  estallido  de  luz   de  una  misma  galaxia  varias  veces   pero  cada  una  desde  un  camino  diferente  ,   para  los  astrónomos  es  muy  importante  porque  les  permite  medir   las  distancias  galácticas   .

   

https://public.nrao.edu/news/put-a-ring-on-it-how-gravity-gives-astronomers-a-powerful-lens-on-the-universe/

https://www.technology.org/2015/06/09/most-detailed-view-ever-of-star-formation-in-the-distant-universe/

https://www.technology.org/2013/10/18/astronomers-detect-gravitational-lens-record-distance-can-hardly-believe-luck/

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