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Hubble captura imagenes de la estrella más lejana del Universo


Una estrella supergigante azul llamada Icarus está tan lejos de nuestro sistema solar que su luz demoró 9 mil millones de años en llegar a la Tierra. La estrella, cuyo nombre oficial es MACS J1149 + 2223, fue descubierta en imágenes tomadas entre abril del 2016 y abril de 2017 por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA.

Mientras que los astrónomos estudian galaxias extremadamente lejanas, es bueno recordar que solo son visibles, únicamente porque brillan con el brillo de miles de millones de estrellas.

Y una supernova, a menudo es más brillante que la galaxia en la que se encuentra, también puede ser visible a una gran distancia cósmica en todo el Universo conocido.

Sin embargo, más allá de una distancia de aproximadamente 100 millones de años luz, las estrellas en estas galaxias son imposibles de distinguir individualmente.

Pero un fenómeno llamado lente gravitacional puede magnificar el Universo distante y hacer que los objetos oscuros y lejanos sean visibles para nuestros telescopios.

Por lo general, las lentes magnifican las galaxias hasta 50 veces, pero en este caso, la estrella de Icarus se amplió más de 2.000 veces. Algo completamente sin precedentes.

El descubrimiento
"La estrella Icarus se volvió lo suficientemente brillante como para ser visible para el telescopio espacial Hubble, gracias a un proceso llamado lente gravitacional", dijo el Dr. José Diego, astrónomo del Instituto de Física de Cantabria, España.

"La luz de la estrella se magnificó no solo por la enorme masa total del cúmulo de galaxias MACS J1149 + 2223, sino también por otro objeto compacto de aproximadamente tres veces la masa del Sol dentro del cúmulo de galaxias en sí; un efecto conocido como microlente gravitacional ".

"Esta es la primera vez que vemos una estrella individual magnificada. Puedes ver galaxias individuales, pero esta estrella está al menos 100 veces más lejos que la próxima estrella individual que podemos estudiar, con excepción de las explosiones de supernova ", agregó el Dr. Patrick Kelly, investigador de la Universidad de Minnesota, Twin Cities.



"Por primera vez, estamos viendo una estrella individual, no una supernova, ni un estallido de rayos gamma, sino una sola estrella normal, a una distancia de 9 mil millones de años luz. Las lentes gravitacionales son increíbles telescopios cósmicos ", dijo el profesor Alexei Filippenko, de la Universidad de California, Berkeley.

En realidad, las observaciones del telescopio espacial Hubble se realizaron para detectar y seguir la última aparición de una explosión de supernova, con la asistencia de un poderoso lente gravitacional, apodado Refsdal, cuando una fuente puntual inesperada se iluminó en la misma galaxia espiral que albergaba la supernova.

"Al igual que la explosión de la supernova Refsdal, la luz de esta estrella se magnificó, haciéndola visible para Hubble", dijo el Dr. Kelly.

"El descubrimiento nos permite reunir nuevos datos sobre los componentes del cúmulo de galaxias. Sabemos que este microlente fue causado por una estrella, una estrella de neutrones o un agujero negro de masa estelar ", dijo el Dr. Steven Rodney, de la Universidad de Carolina del Sur.

Por lo tanto, la estrella Icarus le permite a los astrónomos estudiar las estrellas de neutrones y los agujeros negros en la región, que de otro modo serían invisibles para nuestros telescopios, y podríamos calcular cuántos de estos objetos oscuros existen dentro del cúmulo de galaxias MACS J1149 + 2223.

Como los cúmulos de galaxias se encuentran entre las estructuras más grandes y masivas del Universo, conocer sus componentes también aumenta nuestro conocimiento sobre la composición del Universo en general. Esto incluye información adicional sobre la misteriosa materia oscura.

"Si la materia oscura está formada por agujeros negros comparativamente de baja masa, como se propuso recientemente, deberíamos ser capaces de ver este fenómeno en la curva de luz de esta estrella", dijo el Dr. Kelly.

"Nuestras observaciones no favorecen la posibilidad de que una gran fracción de materia oscura está formada por estos agujeros negros primordiales con aproximadamente 30 veces la masa del Sol".

Después del descubrimiento, los astrónomos utilizaron nuevamente el telescopio espacial Hubble para medir un espectro muy peculiar de la estrella Icarus.

Según sus análisis, los astrónomos piensan que la estrella Icarus es un astro supergigante de tipo B.

Estas estrellas son extremadamente luminosas y de color azul, con una temperatura superficial entre 11,000 y 14,000 grados Celsius; haciéndolas más del doble de calientes que el sol.

Pero este no fue el final de la historia. Las observaciones realizadas en octubre de 2016, de repente mostraron una segunda imagen de la estrella.

"Realmente nos sorprendió no haber visto esta segunda imagen en observaciones anteriores, ya que también se puede ver dos veces la galaxia en la que se encuentra la estrella", dijo el Dr. Diego.

"Suponemos que la luz de la segunda imagen ha sido desviada por otro objeto en movimiento, durante mucho tiempo, básicamente ocultándonos la imagen. Y solo cuando el objeto masivo se movió fuera de nuestra línea de visión, la segunda imagen de la estrella se hizo visible para nuestro telescopio".

"Esta segunda imagen y el objeto de bloqueo agregan otra pieza al rompecabezas para revelar la composición de los cúmulos de galaxias".

Referencia de la revista:
Patrick L. Kelly y otros 2018. Amplificación extrema de una estrella individual con desplazamiento 1.5 hacia el rojo, por un lente gravitacional generado por un cúmulos de galaxias. Nature Astronomy 2: 334 - 342; DOI: 10.1038 / s41550-018-0430-3

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