Galaxias masivas como telescopios gravitacionales

Gracias a la tremenda amplificación que proporcionan, las galaxias masivas hacen las veces de telescopios naturales que sirven a los astrónomos para sondear el Universo lejano con una profundidad sin precedentes. Tras reconocer el fantástico potencial de la amplificación gravitacional, recientemente se asignó una gran cantidad de tiempo del Telescopio Espacial Hubble a dos estudios importantes sobre estas galaxias masivas.

Los estudios CLASH y Frontier Fields descubrieron poderosas lentes gravitacionales desconocidas hasta el momento. Una de las metas científicas más importantes del proyecto «Investigating the properties of the early Universe with lensed galaxies» (LENSGAL), financiado con fondos de la UE, consistió en arrojar luz sobre las propiedades de las galaxias reflejadas en imágenes múltiples. A través del estudio de su desplazamiento hacia el rojo, se proyectaron y descubrieron las distancias entre las lentes y las fuentes en un segundo plano.

La determinación precisa de la distribución de la masa en las galaxias que actúan como lentes era importante para conocer la amplificación gravitacional específica y, por lo tanto, para calcular la luminosidad de las galaxias de fondo. A tal fin se emplearon nuevas técnicas de modelado de lentes. Las observaciones del Hubble se complementaron con datos procedentes del Sloan Digital Sky Survey y el satélite Herschel.

El proyecto LENSGAL se centró en decenas de galaxias masivas que proporcionan una amplificación hasta cuarenta veces superior a la de una gran parte de los telescopios actuales y sus campos de visión. En consecuencia, se logró examinar la función de luminosidad de las galaxias muy desplazadas hacia el rojo hasta límites inconcebibles sin la amplificación gravitacional. Las claras líneas de emisión detectadas también permitieron utilizar el oxígeno para determinar su metalicidad.

Con ayuda de la amplificación que proporcionan las lentes, los científicos del proyecto LENSGAL han logrado confirmar por espectroscopía galaxias con un desplazamiento hacia el rojo superior a 7. Además, se han logrado detectar grupos de galaxias más tenues que las vistas a través de otras observaciones profundas anteriores. Con toda probabilidad, los mapas resultantes de galaxias con poca masa y muy desplazadas hacia el rojo lograrán transformar nuestra concepción de la evolución galáctica.

LENSGAL ha descubierto galaxias de fondo gracias a lentes gravitacionales de hasta unas magnitudes sin precedentes, además de llevar la investigación galáctica a los tamaños más nimios. Se espera que la disponibilidad de imágenes de alta resolución como las existentes en los archivos del Observatorio Europeo Austral (ESO) permita descubrir cuanto antes los procesos físicos que rigen la evolución de las galaxias dentro de agrupaciones galácticas.