De manera totalmente fortuita, los astr贸nomos han detectado, en una de las fotograf铆as de ensayo que la misi贸n ha enviado a la Tierra, un fen贸meno extraordinariamente infrecuente. Se trata de un aro de luz de geometr铆a perfecta que se genera cuando la luz de un objeto lejano se distorsiona al atravesar una regi贸n del espacio en d贸nde se concentra gran cantidad de materia. Si la alineaci贸n es precisa, el resultado es uno de los fen贸menos m谩s vistosos del universo, llamado de Einstein.
El anillo de Einstein descubierto por EUCLID ha sorprendido no s贸lo por su perfecci贸n, sino tambi茅n porque aparece en el centro de una galaxia relativamente cercana y hab铆a permanecido oculto a las numerosas observaciones que se hab铆an realizado de la misma. Adem谩s, el aro de luz delata la existencia de otra galaxia en segundo plano, situada tan lejos que hubiese sido indetectable sin esta alineaci贸n casual.
La misi贸n EUCLID, perteneciente a la Agencia Espacial Europea (ESA), tiene por misi贸n estudiar dos de los componentes m谩s misteriosos del universo: la materia oscura, una substancia de naturaleza desconocida y que es mucho m谩s abundante que la formada por 谩tomos; y la energ铆a oscura, la fuerza que impulsa la expansi贸n acelerada del cosmos.
Los anillos de Einstein
Una de las consecuencias de la teor铆a de la relatividad general de Einstein es que la luz, aunque formada por entidades sin masa que denominamos fotones, tambi茅n sufre los efectos de la gravedad como cualquier otra part铆cula del universo.
Este efecto hace que cuando la luz de objetos distantes, para llegar a nuestros instrumentos, deba cruzar regiones del espacio m谩s pr贸ximas en d贸nde se acumule mucha materia, se distorsione a causa de la gravedad situada en primer plano. El resultado es lo que en astronom铆a se llama , que genera im谩genes deformadas y aumentadas del objeto lejano. De esta forma, las lentes gravitacionales son fen贸menos muy interesantes para los cient铆ficos, ya que desvelan la presencia de galaxias remotas.
Sin embargo, existe un caso especial de lente gravitacional, el m谩s espectacular de todos. Se conoce con el nombre de anillo de Einstein y se produce cuando se da una alineaci贸n ideal entre una galaxia lejana, otra m谩s cercana ubicada en primer plano, y nuestros instrumentos. El resultado es una deformaci贸n geom茅tricamente perfecta de la luz del objeto distante que aparece como un aro luminoso.
El efecto del anillo de Einstein, como resultado de la deformaci贸n de la luz de una galaxia distante sufrida por la gravedad de un objeto situado en primer plano听
Por tanto, se trata de fen贸menos que se producen por la fortuna de una colocaci贸n visual precisa y, por ello, son muy infrecuentes. Actualmente, se han detectado menos de un millar de anillos de Einstein, pero s贸lo unos pocos han podido ser fotografiados con alta definici贸n.
Algunos de los pocos ejemplos de anillos de Einstein observados con definici贸n, en este caso por el telescopio espacial Hubble听
Sorprendente
Poco despu茅s del lanzamiento de la misi贸n EUCLID, una iniciativa destinada a proporcionar respuestas sobre la composici贸n de nuestro universo, los responsables del proyecto obtuvieron las primeras im谩genes de prueba captadas por el potente telescopio espacial. Estas fotograf铆as se utilizaron entonces para validar las capacidades de EUCLID antes que empezase la fase principal de su misi贸n.
Sin embargo, un astr贸nomo perteneciente al equipo, Bruno Altieri, , en una de las capturas, lo que parec铆a ser un c铆rculo de luz en el centro de una galaxia ya conocida, de nombre NGC 6505 y situada a 590 millones de a帽os luz de la Tierra (una distancia muy modesta en relaci贸n a las dimensiones del universo observable). Ante la sorpresa del propio Altieri, las observaciones posteriores mostraron un aro perfecto.
Esta es la captura de gran campo de EUCLID, en la que domina la galaxia NGC 6505. Es justo en su centro en d贸nde se percibe el anillo de Einstein recientemente descubierto听
Para Valeria Pettonio, cient铆fica del proyecto EUCLID, 鈥渕uy intrigante que este anillo se haya observado dentro de una galaxia muy conocida, que fue descubierta por primera vez en 1884鈥�. A pesar de las numerosas observaciones que contabiliza la galaxia NGC 6505, nunca antes se hab铆a reparado en la existencia del c铆rculo luminoso. Pettonio a帽ade que este descubrimiento habla de las extraordinarias capacidades de EUCLID para 鈥渆ncontrar cosas nuevas incluso en lugares que cre铆amos conocer bien鈥�.
La galaxia lejana, que se halla en segundo plano y cuya luz es la que se percibe distorsionada formando el anillo de Einstein, era desconocida hasta ahora y los astr贸nomos la sit煤an a unos 4.420 millones de a帽os luz de la Tierra.
Los 鈥減eque帽os鈥� c谩lculos de Einstein
A partir de la teor铆a de la relatividad general, Albert Einstein deriv贸, por primera vez y en 1912, las f贸rmulas matem谩ticas que predec铆an la existencia del fen贸meno de lente gravitacional. Sin embargo, el efecto era tan sutil que el mismo Einstein crey贸 que nunca se podr铆a detectar.
A帽os despu茅s, en 1936, un ingeniero checo convenci贸 a Einstein para que publicase sus deducciones, cosa que el genio alem谩n hizo a rega帽adientes. Su empezaba as铆: 鈥淗ace un tiempo, R. W. Mandl me visit贸 y me pidi贸 que publicase los resultados de unos peque帽os c谩lculos que realic茅. Con estas notas cumplo con su deseo鈥�.
La primera lente gravitacional se observ贸 en 1979, y actualmente este fen贸meno se ha convertido en una potente herramienta de la astronom铆a para, a partir de las distorsiones sufridas por la luz, conocer la distribuci贸n de materia que se halla entre el objeto lejano y nuestros telescopios. Por su parte, la primera alineaci贸n perfecta, el primer anillo de Einstein, se 诲别迟别肠迟贸 en 1987.
Los misterios del universo
La ESA lanz贸 al espacio la misi贸n EUCLID en julio de 2023 con el objetivo de obtener datos que permitan desvelar cu谩l es la naturaleza del llamado universo oscuro. Por un lado, la materia oscura, un tipo de substancia no luminosa que no est谩 compuesta por 谩tomos y que domina en proporci贸n de 6 a 1 sobre la materia ordinaria. Y por otro la energ铆a oscura, el motor que alimenta la expansi贸n acelerada del cosmos.
La nave EUCLID, capaz de capturar amplios campos de galaxias y observar el universo antiguo en alta resoluci贸n para estudiar la energ铆a y la materia oscuras听
Para cumplir con su cometido, el telescopio de EUCLID observar谩 con gran precisi贸n miles de millones de galaxias, para obtener el mapa en tres dimensiones del universo m谩s detallado jam谩s creado.
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