Decididos a encontrar una aguja en un pajar cósmico, un par de astrónomos viajaron en el tiempo a través de archivos de datos antiguos del Observatorio WM Keck en Mauankea en Hawai y datos de rayos X antiguos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA para descubrir un misterio que rodea uncuásar brillante, con lentes, muy oscurecido.
Este objeto celeste, que es una galaxia activa que emite enormes cantidades de energía debido a un agujero negro que devora material, es un objeto emocionante en sí mismo. Encontrar uno que tenga lentes gravitacionales, lo que hace que parezca más brillante y más grande, es excepcionalmente emocionante.actualmente se conocen un poco más de 200 cuásares ocultos con lentes, el número de cuásares ocultos con lentes descubiertos se encuentra en un solo dígito, debido a que la alimentación del agujero negro agita el gas y el polvo, ocultando el cuásar y dificultando la detección en estudios de luz visible.
Los investigadores no solo descubrieron un cuásar de este tipo, sino que descubrieron que el objeto es el primer anillo de Einstein descubierto, llamado MG 1131 + 0456, que se observó en 1987 con la red de radiotelescopios Very Large Array en Nuevo MéxicoNotablemente, aunque ampliamente estudiado, la distancia del cuásar o desplazamiento al rojo siguió siendo un signo de interrogación.
"Mientras cavamos más profundo, nos sorprendió que una fuente tan famosa y brillante nunca tuviera una distancia medida para ella", dijo Daniel Stern, científico investigador principal en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y autor del estudio. "Tener una distancia esun primer paso necesario para todo tipo de estudios adicionales, como el uso de la lente como herramienta para medir el historial de expansión del universo y como sonda para la materia oscura ".
Stern y el coautor Dominic Walton, miembro del STFC Ernest Rutherford Fellow del Instituto de Astronomía de la Universidad de Cambridge Reino Unido, son los primeros en calcular la distancia del cuásar, que está a 10 mil millones de años luz de distancia o un desplazamiento al rojo de z= 1.849.
El resultado se publica en la edición de hoy de Las letras del diario astrofísico .
"Todo este artículo fue un poco nostálgico para mí, lo que me hizo mirar documentos de los primeros días de mi carrera, cuando aún estaba en la escuela de posgrado. El Muro de Berlín todavía estaba en pie cuando se descubrió este anillo de Einstein, y todolos datos presentados en nuestro artículo son del último milenio ", dijo Stern.
METODOLOGÍA
En el momento de su investigación, los telescopios alrededor del planeta fueron cerrados debido a la pandemia de coronavirus el Observatorio Keck ha reabierto desde el 16 de mayo; Stern y Walton aprovecharon su tiempo extendido en casa para mantener la ciencia en marcha creativamente al peinara través de datos del Explorador de infrarrojos de campo amplio de la NASA WISE para buscar cuásares muy ocultos con lentes gravitacionales Mientras que el polvo oculta la mayoría de las galaxias activas en los estudios de luz visible, ese polvo oscuro hace que tales fuentes sean muy brillantes en los estudios infrarrojos, como los proporcionados porSABIO.
Aunque los cuásares a menudo están extremadamente lejos, los astrónomos pueden detectarlos a través de lentes gravitacionales, un fenómeno que actúa como la lupa de la naturaleza. Esto ocurre cuando una galaxia más cercana a la Tierra actúa como una lente y hace que el cuásar detrás de él se vea más brillante.El campo gravitacional de la galaxia más cercana deforma el espacio en sí mismo, doblando y amplificando la luz del cuásar en el fondo. Si la alineación es correcta, esto crea un círculo de luz llamado anillo de Einstein, predicho por Albert Einstein en 1936. Más típicamente,La lente gravitacional hará que aparezcan múltiples imágenes del objeto de fondo alrededor del objeto de primer plano.
Una vez que Stern y Walton redescubrieron el MG 1131 + 0456 con WISE y se dieron cuenta de que su distancia seguía siendo un misterio, revisaron meticulosamente los datos antiguos del Keck Observatory Archive KOA y encontraron que el Observatorio observó el cuásar siete veces entre 1997 y 2007 utilizando elEl espectrómetro de imágenes de baja resolución LRIS en el telescopio Keck I, así como el espectrógrafo de infrarrojo cercano NIRSPEC y el espectrógrafo y generador de imágenes Echellette ESI en el telescopio Keck II.
"Pudimos extraer la distancia del primer conjunto de datos de Keck, tomado en marzo de 1997, en los primeros años del observatorio", dijo Walton. "Estamos agradecidos con Keck y la NASA por sus esfuerzos de colaboración para hacer más de25 años de datos de Keck disponibles públicamente para el mundo. Nuestro documento no hubiera sido posible sin eso "
El equipo también analizó los datos de archivo de la NASA del Observatorio de rayos X Chandra en 2000, en el primer año después del lanzamiento de la misión.
PRÓXIMOS PASOS
Ahora que se conoce la distancia de MG 1131 + 0456, Walton y Stern pudieron determinar la masa de la galaxia con lente con una precisión exquisita y utilizar los datos de Chandra para confirmar con firmeza la naturaleza oscurecida del cuásar, determinando con precisión cuánto gas interviene entrenosotros y sus luminosas regiones centrales.
"Ahora podemos describir completamente la geometría única y fortuita de este anillo de Einstein", dijo Stern. "Esto nos permite elaborar estudios de seguimiento, como usar el Telescopio Espacial James Webb que pronto se lanzará para estudiar la oscuridadpropiedades de la materia de la galaxia lente ".
"Nuestro siguiente paso es encontrar cuásares con lentes que estén aún más oscurecidos que MG 1131 + 0456", dijo Walton. "Encontrar esas agujas será aún más difícil, pero están ahí afuera esperando ser descubiertas. EstasLas gemas cósmicas nos pueden dar una comprensión más profunda del universo, incluida una mayor comprensión de cómo los agujeros negros supermasivos crecen e influyen en su entorno ", dice Walton.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Observatorio WM Keck . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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