El telescopio espacial James Webb acaba de hacer un asombroso descubrimiento en el universo
La relatividad general de Albert Einstein es una de las mejores herramientas que tiene la física para entender las grandes estructuras del universo. Entre las predicciones más llamativas están las lentes gravitacionales. James Webb descubrió un tipo de lente teórico que podría ayudar a resolver uno de los mayores problemas de la cosmología.
Trayectoria lumínica
Bajo las leyes de la relatividad general aparecen mecanismos por los cuales el camino de la luz se puede curvar debido a grandes cantidades de masa. En casos muy específicos se da una alineación entre una galaxia o cuásar distante con un cúmulo de galaxias y la Tierra, alterando la imagen percibida desde el planeta.
Este proceso de lente gravitacional no solo modifica la dirección aparente en la que se encuentra el objeto lejano, también aumenta la luminosidad más de mil veces. Por lo tanto, fuentes de luz lejanas que de otra manera serían indetectables se muestran con gran detalle.
En 2017 se observó el objeto J1721+8842, este es un cuásar cuya luz fue distorsionada por una galaxia masiva, llegando a la Tierra como cuatro imágenes distintas. Posteriormente, se observaron otras dos imágenes de menor brillo, por lo cual fue catalogado como un cuásar diferente. Tiempo después también se encontraría lo que aparentaba ser un anillo de Einstein, aunque muy tenue.
En la teoría, un lente gravitacional con seis imágenes ocurriría cuando la luz de un cuásar lejano es amplificada por dos lentes gravitacionales. Por lo tanto, J1721+8842 fue el objetivo de observación de James Webb, el cual encontró que el anillo de Einstein era en realidad una galaxia elíptica que actúa como una segunda lente.
Por medio de simulaciones computacionales, fue posible estimar la trayectoria de la luz de cada imagen entre ambas lentes, evidenciando un movimiento zigzagueante entre las galaxias. Debido a las diferencias de caminos de cada rayo, es posible ver el cuásar en épocas diferentes. En conjunto, estas observaciones permiten entender mejor el comportamiento del universo a grandes distancias y resolver el gran problema de la constante de Hubble.