Hay algo muy extraño en esta imagen del telescopio espacial Hubble. Si miras de cerca, puedes ver dos imágenes casi especulares, galaxias anaranjadas, aparentemente conectadas por un largo filamento.

Curiosamente, no son dos galaxias, sino una, llamada SGAS J143845+145407. Solo parecen dos, gracias a la forma en que la gravedad de un objeto masivo (u objetos, como un cúmulo de galaxias) deforma el espacio a través del cual viaja la luz distante.

Imagine poner un peso pesado en un trampolín, donde el peso representa el cúmulo de galaxias y la colchoneta del trampolín representa el espacio-tiempo. Ahora haz rodar algunas canicas de un lado del trampolín al otro. Sus caminos normalmente ‘rectos’ parecerán curvarse a lo largo de diferentes caminos, no muy diferentes a los rayos de luz a través del espacio distorsionado.

Esta peculiaridad de la gravedad, llamada lente gravitacional, se puede utilizar para ampliar la luz de las galaxias de fondo que, de otro modo, estarían demasiado distantes para verlas con gran detalle, como se ilustra en el siguiente diagrama.

Ilustración de lentes gravitacionales. (NASA, ESA y L. Acera)

Por lo tanto, las lentes gravitatorias como esta pueden ser una herramienta importante para comprender el Universo distante.

A veces, esta luz puede verse realmente manchada y distorsionada, como se ve en la reciente imagen de campo profundo del Telescopio Espacial James Webb. Estos objetos extraños, parpadeantes y parecidos a gusanos son galaxias con lentes. Cuando el efecto de lente da como resultado cuatro imágenes de un objeto distante alrededor de la masa central de la lente, esto se denomina cruz de Einstein.

SGAS J143845+145407 aparece justo detrás de un pequeño cúmulo de galaxias para que las lentes gravitacionales produzcan dos imágenes casi perfectas de la galaxia, con la ventaja añadida de hacerlas parecer más grandes y detalladas.

La luz de SGAS J143845+145407 viajó unos 6900 millones de años para llegar hasta nosotros. Eso es aproximadamente la mitad de la edad actual del Universo. La luz del cúmulo viajó unos 2.800 millones de años.

Imágenes especulares de SGAS J143845+145407 alrededor de una lente gravitacional. (ESA/Hubble y NASA, J. Rigby)

SGAS J143845+145407 es científicamente interesante porque es una galaxia infrarroja luminosa, que brilla relativamente intensamente debido a la alta actividad de formación estelar. Estudiar galaxias como esta puede ayudar a los científicos a comprender la formación de estrellas y cómo ha cambiado a lo largo de la historia del Universo; para este tipo de trabajo, las lentes gravitatorias pueden ser invaluables.

Usando lentes gravitacionales, los científicos lograron recientemente reconstruir la distribución de formación estelar en SGAS J143845+145407y estudiar los detalles del proceso. Descubrieron que la galaxia es bastante típica de su tipo, cuya información podría ayudar a contextualizar y caracterizar otras galaxias.

Se espera que Webb revele aún más detalles, pero el Hubble ha revolucionado el estudio de las galaxias con lentes. Sus observaciones fueron las primeras en resolver los detalles dentro de las galaxias con lentes, brindando a los científicos una nueva ventana increíble hacia el Universo primitivo.

La imagen fue publicada en el sitio web. sitio web del Hubble.