Quasar RX J1131-1231

Un cuásar es un núcleo galáctico activo (AGN) extremadamente luminoso. Se le conoce como un objeto cuasi estelar por motivos históricos ya que, al descubrirlos yestudiarlos, su naturaleza era completamente desconocida. La emisión de un AGN es generada por un agujero negro supermasivo con una masa que oscila entre millones y decenas de miles de millones de masas solares, rodeado por un disco de acreción gaseoso.

En la siguiente imagen, del cuásar J1131-1231, se pueden ver cuatro puntos muy brillantes, tres de ellos juntos en una línea, pero todos son el mismo objeto. Se trata de un efecto óptico causado por el efecto de lente gravitacional.

El objeto origen de la imagen es un cuásar lejano que resulta ser mucho menos luminoso de lo que aparenta debido a que está más lejos de lo que realmente vemos. Una galaxia más cercana, que se encuentra justo entre nosotros y el cuásar, hace de lente y nos amplia la imagen. Aunque con artefactos ópticos, como la duplicidad de imágenes.

Combinando esta "lupa" natural con las capacidades del infrarrojo medio de Webb, los científicos pueden aprender más sobre el agujero negro central del cuásar.

Las lentes gravitacionales son una de las predicciones de la teoría de la Relatividad de Einstein, en la que, un objeto muy masivo, como la galaxia que se interpone entre nuestra línea de visión y el cuásar, deforma el espacio y permite que funcione como una lente de aumento.

Es el mismo efecto que una lente de cristal al desviar la luz, solo que, en este caso, la luz la desvía el espacio curvado por la gravedad de la galaxia. La luz traza su camino en línea recta por el espacio pero sigue la deformación de este. Al llegar a nuestros telescopios se produce una convergencia de luz, cuya proyección es la de una imagen aumentada.

Como la luz del cuásar bordea la galaxia, recibimos varias imágenes, posicionadas según el alineamiento visual entre nosotros, la galaxia y el cuásar. Cuando la alineación es perfecta, el efecto es lo que se llama una Cruz de Einstein.

¿Y dónde está la galaxia que provoca el efecto de lente gravitacional? Pues es el punto central de color azul. Y todo el anillo de color azul celeste que la envuelve y que contiene las imágenes del cuásar es la galaxia con el AGN que da lugar al cuásar. Es decir, excepto el punto central azul el resto es una imagen deformada de la galaxia que contiene el cuásar.

Cuando observamos el universo, todo lo que nos llega es radiación electromagnética, luz, de la cual podemos obtener información. Gracias a esta magnificación, recibimos la luz del cuásar con toda la información con mayor detalle, lo que nos permite estudiar mejor los objetos lejanos con doble aumento, el del James Webb (JWST) y el de la lente gravitatoria.

El cuásar se encuentra a unos 6.000 millones de años luz de la Tierra. EN un comunicado de la ESA los científicos detallan los siguiente:

"Si un agujero negro crece principalmente a partir de colisiones y fusiones entre galaxias, debería acumular material en un disco de acreción estable, y el suministro constante de nuevo material del disco debería conducir a un agujero negro que gira rápidamente", dijeron desde la ESA en el comunicado. "Por otro lado, si el agujero negro creciera a través de muchos episodios pequeños de acreción, acumularía material en direcciones aleatorias. Las observaciones han indicado que el agujero negro en este cuásar en particular gira a más de la mitad de la velocidad de la luz, lo que sugiere esto es que los agujeros negros han crecido a través de fusiones de galaxias, en lugar de atraer material desde diferentes direcciones".

Es impresionante ver que el propio universo nos proporciona herramientas para poder avanzar en nuestro conocimiento del cosmos. Pero esto no tendría sentido si no entendiéramos las bases físicas como la teoría de la relatividad de Einstein. Sabemos, gracias este entendimiento, que vemos un espejismo y eso es fascinante.