Microlente Cuásar

Cuásar HE0435-1223

El cuásar HE0435-1223 es un cuásar normal. Con un corrimiento al rojo espectral medido de alrededor de 1,7, este cuásar está a unos 6.400 millones de años luz de la Tierra. Lo que lo hace especial es que a lo largo de la línea de visión de este quásar hay una galaxia intermedia con un desplazamiento al rojo de 0,45, a unos 4800 millones de años luz de la Tierra. De acuerdo con la Relatividad General de Einstein, la masa provoca una flexión del espacio-tiempo. La masa gravitatoria de la galaxia intermedia dobla el espacio-tiempo, de modo que los rayos de luz del cuásar de fondo también se doblan en su camino hacia aquí, haciéndonos parecer como si hubiera 4 cuásares en lugar de uno.

A continuación se muestra una imagen del cuásar microlente HE0435-1223 tomada por el telescopio espacial Hubble. Muestra cuatro imágenes con lentes en forma de puntos marcadas con ABCD del cuásar azul de fondo, que rodean la galaxia intermedia de aspecto más borroso y rojo. En la imagen se muestran otras dos galaxias. Están demasiado lejos de la línea de visión del cuásar para causar una lente gravitacional significativa. Sin embargo, las huellas de absorción de sus envolturas gaseosas extendidas pueden verse impuestas en los espectros de los cuásares. Las tres galaxias de la imagen están etiquetadas con sus corrimientos al rojo. Los tres están mucho más cerca de la Tierra que el cuásar.

Sabemos que en realidad es solo un cuásar, porque los espectros son prácticamente idénticos. Las únicas diferencias que vemos entre los espectros de las imágenes de los 4 cuásares son causadas por la variabilidad en el cuásar y el hecho de que los cuatro caminos de luz tienen longitudes ligeramente diferentes.

Todos los cuásares varían, y este no es una excepción. Los astrónomos compararon las curvas de luz de las 4 imágenes de cuásares diferentes y encontraron que son casi idénticas, una vez que se tienen en cuenta los desfases de tiempo entre ellas. Esos retrasos de tiempo permiten a los astrónomos determinar las diferentes longitudes de la trayectoria de la luz hacia el cuásar, y lo usan para construir modelos gravitacionales de la galaxia intermedia. Además, la microlente de las estrellas en la galaxia de lente intermedia puede causar diferencias entre las curvas de luz.

Curvas de luz de Bonvin, V. et al. 2017, MNRAS, 465, 4914 (via enlace)
Espectros de Sluse, D., Hutsemekers, D., Courbin, F., et al. 2012, Catálogo de datos en línea de VizieR (enlace)
Imagen de Chen, H-W 2014, 438, 1435