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Miercoles, 11 de Marzo de 2015

Cuatro imágenes distintas de la misma supernova

Albert Einstein lo explicó en la Teoría General de la Relatividad: el lente gravitacional; uno de los encantos en el espaciotemporal que hoy nos regala cuatro imágenes distintas de la misma explosión.


Por Glenys Álvarez

Ah, la gravedad, con su indiscutible, pero enigmática presencia. Fuera de nuestro Sistema Solar, su innegable existencia va más allá de la caída de una manzana y Hubble junto a la Universidad de Johns Hopkins acaban de recoger una encantadora primicia. Demos una vuelta primero por eso que se llama lente gravitacional, es un fenómeno explicado por el magnífico físico Albert Einstein que provoca resultados fascinantes.

Bien, imagina un gigantesco quásar que se encuentra a miles de años luz de nuestro sistema, el viaje de la luz del quásar llegaría hasta nosotros y podríamos verlo perfectamente. Sin embargo, en el Universo siempre existirán masivos y gigantescos grupos de galaxias que bloquearán la luz y no le permitirá que continúe su recorrido directo hasta los ojos del observador. Pues bien, cuando la luz del quásar se encuentra con la galaxia masiva que la bloquea, el campo gravitacional de esta masiva galaxia envía la luz a su alrededor, es decir, la dobla y la magnifica. La gravedad en la galaxia actúa como un lente redirigiendo estos rayos de luz hacia afuera de ella.

Pero el asunto no queda ahí, cuando el fenómeno ocurre, en vez de crear una sola imagen del quásar, crea múltiples imágenes y muchas de estas imágenes pueden llegar en distintos momentos a los ojos del observador. Por ejemplo, si la galaxia es simétrica respecto a su eje y su posición entre el quásar y el observador, se podrá ver un anillo del mismo quásar en distintas imágenes. Sin embargo, el caso promedio suele ser lo contrario, que la galaxia masiva en el centro no sea simétrica, es decir, esté descentrada, entonces las distintas imágenes del mismo quásar se mueven también en tiempos diferentes. Es decir, que podemos ver la misma imagen en distintos momentos. Un ejemplo es la repetición del eco de luz que se dio con Eta Carinae, el enlace a ese artículo se encuentra más abajo.

Pues regresando a la noticia, ha sido precisamente lo que ha ocurrido con esta lejana supernova. La luz de esta explosión se encontró con un grupo de galaxias antes de llegar a nuestro sistema, y una de esas galaxias masivas actuó como un lente gravitacional produciendo cuatro imágenes distintas del mismo estallido estelar. Es la primera vez que se observa este fenómeno múltiple con la luz de una supernova y los investigadores rindieron tributo a la Teoría General de la Relatividad de Einstein.

“Este es el objeto más espectacular que hemos encontrado hasta ahora”, dijo Steven A. Rodney, coautor de la investigación en el observatorio Hubble con el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad Johns Hopkins. El autor principal del estudio es Adam Reiss, quien ganó el Premio Nobel de Física y la medalla Albert Einstein por su trabajo con supernovas sobre la aceleración del Universo, algo que hoy se le atribuye a la todavía desconocida energía oscura. El equipo, conocido como FrontierSN (Frontera y SN es por supernova) lleva dos años buscando con el Hubble explosiones estelares, hasta el momento han encontrado más de cuatro decenas de supernovas.

La actual se llama Refsdal, en honor al astrofísico noruego Sjur Refsdal, y Rodney dice en el estudio que podemos explicar estas múltiples fotografías capturadas comparándolas con cuatro trenes que salen simultáneamente de la misma estación y viajan a la misma velocidad.

“El cúmulo masivo de galaxias entre la Tierra y la supernova provoca una deformación gravitatoria del espacio-tiempo, que es similar a los diferentes paisajes por lo que estos trenes tienen que atravesar. Cada uno toma un camino diferente, unos un poco más directos que otros, por lo tanto, todos los trenes no llegarán al mismo tiempo a su destino final”, dijo Rodney para AAAs.
Precisamente, los astrónomos no están viendo las primeras imágenes que llegaron a la Tierra sino que las han capturado mientras se están yendo del vecindario, esperando que se desvanezcan completamente.

“Es como si entráramos a la estación y vemos pasar a estos cuatro trenes. No llegamos a tiempo para ver pasar el primer vagón conductor, pero ahora los estamos viendo pasar y esperamos a que el último vagón pase”.

Uno de los objetivos de este estudio, comentan, es la materia oscura. De hecho, los lentes gravitacionales alrededor de estos grupos de galaxias masivas, son pilares para las investigaciones sobre el tema. Sin embargo, existe otra expectativa interesante, tenemos una quinta imagen además de las cuatro que han recogido ahora, y se espera que esa image llegue a nosotros en cinco años. Los astrónomos confían en atraparla desde que entre a la estación. 

Los cuatro puntos amarillos que vemos en la imagen, son las cuatro fotos de la supernova capturada.

Aquí otra noticia interesante sobre el viaje de la luz por el universo:http://www.hechosdehoy.com/el-eco-de-luz-de-una-pareja-de-e…
Esta noticia fue publicada en el diario Science: www.science.com
Viernes, 14 de Diciembre de 2012

El quasar más potente conocido hasta la fecha

Los objetos más impresionantes del universo son sin lugar a dudas, los quasars. También nos podemos referir a ellos como galaxias activas. Un quasar no es más que una galaxia que en su centro esconde un agujero negro supermasivo, este impresionante agujero negro está rodeado por un disco de acreción, es decir, está rodeado por una ingente cantidad de materia que está cayendo hacia él debido a la impresionante gravedad con la que el agujero negro atrae, de forma inexorable, todo aquello que pase por sus cercanías. Esa materia que está cayendo hacia el agujero adopta  la forma de un disco, de ahí su nombre.

Para poder detectar este tipo de fenómenos suele ser necesario hacer astronomía de rayos X, esto es, en lugar de observar la región visible del espectro, lo que se hace es usar telescopios especiales que nos permiten captar rayos X. ¿Por qué usar rayos X? El secreto está en la temperatura. Todo cuerpo, por el mero hecho de estar a una determinada temperatura, emite una cierta cantidad de radiación electromagnética, o lo que es lo mismo, emite luz. Ahora bien, no toda la luz es visible, nosotros podemos ver los siete colores del arcoíris, pero, por ejemplo, no podemos ver las ondas de radio, el infrarrojo, el ultravioleta o los rayos X, de ahí que necesitamos telescopios especiales que pueden captar este tipo de luz y poder así analizarla. Lo que sucede en los quasares es, que la materia que forma el disco de acreción se calienta debido al rozamiento que sufren distintas zonas del disco unas con otras, esto es fácil de entender, las regiones del disco más cercanas al agujero negro giran más rápido y las más alejadas giran más despacio, esta diferencia en la velocidad de rotación de las distintas zonas es lo que hace que la materia que forma el disco se caliente, las temperaturas que alcanzan son tan elevadas que dicha materia acaba emitiendo rayos X, así, aunque el agujero negro no emita luz y esté escondido en el corazón de la galaxia, los rayos X provenientes del disco de acreción actúan como unos chivatos señalándonos donde está el agujero negro.

Los quasars presentan otra característica muy llamativa, y es que suelen emitir un par de chorros de materia de forma diametralmente opuesta. Dichos chorros se emiten con una potencia que resulta imposible de imaginar. A día de hoy no se sabe a ciencia cierta cómo se forman esos chorros y cómo pueden afectar a las galaxias.

Hace una semanas el ESO emitió un comunicado donde hacían público el hallazgo del quasar más potente que se conoce hasta la fecha, el nombre del mismo es SDSS J1106+1939, el nombre no es, que digamos, ciertamente romántico, o evocador de la verdadera naturaleza de dicho titán. La verdadera naturaleza de este quasar nos la revelan los datos científicos. La energía que lleva la materia que se ve expulsada en estos chorros equivale a algo más que a dos millones de millones de veces la  emitida por el Sol, si queremos un número más pequeño, podemos compararla con la emitida por toda la Vía Láctea, que es nuestra galaxia, en ese caso la emisión de SDSS J1106+1939 es cien veces mayor. Merece la pena recordar que nuestra galaxia tiene, siendo conservadores, unos cien mil millones de estrellas, la comparación no deja lugar a dudas, los quasares son objetos tremendamente poderosos y violentos, son, literalmente, los titanes del universo.

Pinchar para verla en mayor resolución
Concepción artistica de SDSS J1106+1939 Credit: ESO/L. Calçada