La revista científica ‘The Astrophysical Journal’ publica la investigación de un equipo internacional de astrónomos, liderado por el profesor de la UPCT Anastasio Díaz, que ha logrado medir la distancia a la Tierra del ‘Anillo Fundido’ de Einstein, una lejana galaxia de inusual apariencia observada por el telescopio espacial Hubble. El estudio ha sido destacado por sendas notas de prensa de la NASA y de la Agencia Espacial Europea (ESA).

Los científicos han cifrado en 9.400 millones los años que viajó la luz de la galaxia hasta que fue captada por la ESA, que la publicó en diciembre de 2020. Para ello han tenido que desarrollar un modelo de lente gravitacional para estudiar las propiedades físicas de la galaxia, cuya apariencia de anillo casi perfecto “se debe a que la luz se curva por la fuerza de gravedad de un cúmulo de galaxias alineado con la galaxia, que amplifica y distorsiona su imagen”, explica el investigador de la Universidad Politécnica de Cartagena. Así, en la imagen del 'Anillo fundido' se ve por cuadruplicado la galaxia, cuya forma real es de espiral.

Además, hallaron que la galaxia se ve amplificada en un factor 20, lo que equivaldría a observarla con un telescopio espacial de 48 metros, esto es, de mayor tamaño que los telescopios extremadamente grandes actualmente planeados. 

Albert Einstein propuso por primera vez la existencia de este fenómeno cósmico en su Teoría General de la Relatividad, de ahí que se denominen anillos de Einstein. El que ha medido el equipo de astrónomos liderado por Anastasio Díaz es uno de los anillos más grandes y completos jamás descubiertos y se encuentra en la constelación del hemisferio sur de Fornax (El Horno). El apodo ‘Anillo Fundido’ alude a su apariencia y constelación anfitriona.

Detección de gas molecular

El equipo de astrónomos ha utilizado observaciones en múltiples longitudes de onda y, a partir de los datos de archivo del instrumento FORS del “Very Large Telescope” (VLT) del Observatorio Europeo Austral en Chile, han determinado el valor del desplazamiento al rojo de la galaxia lejana.  “Para estudiar este anillo de Einstein en detalle, las imágenes del telescopio espacial Hubble han sido esenciales”, remarca Anastasio Díaz. “Para derivar las propiedades físicas de la galaxia amplificada se necesita un modelo de lente gravitacional. Tal modelo se ha podido obtener gracias a las imágenes tomadas por Hubble", añade el investigador, que lleva años estudiando esta luminosa galaxia.

Los investigadores determinaron que la luz proveniente de la galaxia ha viajado aproximadamente 9.400 millones de años luz “a partir del valor de su desplazamiento al rojo, que es z = 1.47”, detalla Nikolaus Sulzenauer, del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Alemania, explicando que “la detección de gas molecular, del que nacen las nuevas estrellas, nos permitió calcular el desplazamiento al rojo con gran precisión, y nos confirma que realmente estamos observando a una galaxia muy distante.

"La galaxia amplificada es una de las galaxias más brillantes a longitudes de onda submilimétricas", destaca por su parte Helmut Dannerbauer, del Instituto de Astrofísica de Canarias en España. "Nuestra investigación también ha demostrado que se trata de una galaxia con formación estelar normal, de las que se encuentran en la secuencia principal, en la época de máxima formación estelar del Universo", prosigue, aludiendo al denominado “baby boom” de formación de estrellas que se vivía cuando el ‘Anillo Fundido’ emitió la luz captada por el Hubble, un tiempo en el que el tamaño del Universo, en su primer tercio de existencia, era menos de la mitad que actualmente.

“Podemos ver claramente los brazos espirales y la protuberancia central de la galaxia en las imágenes del Hubble. Esto nos ayudará a comprender mejor la formación estelar en galaxias distantes en próximas observaciones", comenta Susana Iglesias-Groth, también del Instituto de Astrofísica de Canarias.

El equipo de este estudio está formado por A. Díaz-Sánchez (Universidad Politécnica de Cartagena), H. Dannerbauer (Instituto de Astrofísica de Canarias), N. Sulzenauer (Instituto Max Planck de Radioastronomía, Alemania), S. Iglesias-Groth (Instituto de Astrofísica de Canarias) y R. Rebolo (Instituto de Astrofísica de Canarias).