Descobren a estrela máis remota xamais observada

Imaxe en cor do cúmulo MACS J1149+2223 observado polo Hubble.. Á dereita, amósase a zona observada en 2011, onde non se ve a estrela Ícaro, comparada coa de 2016 onde se aprecia claramente esta superxigante azul. / NASA, ESA, and P. Kelly (University of Minnesota).
Imaxe en cor do cúmulo MACS J1149+2223 observado polo Hubble.. Á dereita, amósase a zona observada en 2011, onde non se ve a estrela Ícaro, comparada coa de 2016 onde se aprecia claramente esta superxigante azul. / NASA, ESA, and P. Kelly (University of Minnesota).

Unha estrela azul, bautizada co nome de Ícaro, e situada a 14.000 millóns de anos luz de distancia, é a máis remota xamais observada. O telescopio Hubble detectouna grazas á influencia dunha lente gravitacional, unha enorme ‘lupa’ creada por un cúmulo de galaxias. En condicións normais, sería imposible apreciala, pero a amplificación do brilo xerada pola lente gravitacional permitiu a súa detección.

O achado foi posible grazas a unha lente gravitacional provocada por un cúmulo de galaxias

Ata agora, a semellante distancia, só se observaran supernovas ou explosións de estrelas. Pero grazas ao traballo dun equipo internacional de astrónomos, entre os que se atopan varios investigadores españois, conseguiuse identificar a este astro.

“Trátase dunha enorme estrela azul, cuxos fotóns tardaron 9.000 millóns de anos luz en chegar á Terra, o que equivale ao 70% da idade do universo, pero como este está en expansión, agora a estrela xa se atopa a 14.000 millóns de anos luz”, explica Pablo Pérez González, investigador do departamento de Física da Terra e Astrofísica da Universidad Complutense de Madrid (UCM), unha das institucións españolas que participou no descubrimento.

Os astrónomos tamén utilizaron esta estrela, que xa existía tan só 4.400 millóns de anos despois do Big Bang, para probar unha nova teoría sobre a materia escura e para estudar de que están compostos os cúmulos de galaxias, uns resultados que publican esta semana na revista Nature Astronomy.

A estrela está 100 veces máis lonxe que a seguinte que é posible estudar

“É a primeira vez que vemos unha estrela individual magnificada”, explica Patrick Kelly, investigador das universidades de Minnesota e California en Berkeley (Estados Unidos) e coautor principal do estudo. “Somos capaces de ver galaxias moi afastadas, pero esta estrela está 100 veces máis lonxe que a seguinte estrela individual que podemos estudar, agás se contamos explosións de supernova como estrelas”, engade.

“Ata que Galileo observou a través do seu telescopio o ceo, non se vían as centos de miles de estrelas individuais que compoñen o que se coñece como o Camiño de Santiago, unha zona brillante pero difusa do ceo”, explica Pérez González. E ata 2016 só era posible observar estrelas individuais da Vía Láctea ou dunhas cantas galaxias moi próximas a nós, a varios millóns de anos luz.

“Hoxe xa é posible observar unha estrela individual que está no outro lado do universo, e que de feito xa non existe”, destaca o astrónomo español. “Pero non a logramos observar só grazas a un invento do home, senón á magnificencia da propia natureza e ás leis da Física, entre as que se atopa a perturbación que exerce unha masa na traxectoria dos fotóns. É realmente fabuloso”.

A lente gravitacional

A peculiaridade cósmica que permitiu ver esta estrela é o fenómeno da ‘lente gravitacional’. A gravidade dun cúmulo moi masivo de galaxias actúa como unha gran lupa cósmica amplificando a luz de obxectos máis distantes. A lente natural que permitiu ver a Ícaro está creada polo cúmulo de galaxias chamado MACS J1149+2223, situado a uns 5.000 millóns de anos luz da Terra. Combinándoa coa resolución e sensibilidade do Hubble conseguiuse detectar e analizar esa estrela afastada.

Os autores viron varios cambios repentinos do brillo da estrela producidos polo efecto do microlente causado polo efecto gravitatorio de astros pertencentes ao cúmulo. “Hai estrelas individuais e estrelas mortas, por exemplo ananas brancas ou estrelas de neutróns, flotando no medio do cúmulo. En realidade son tan débiles que non as vemos. Pero sabemos que están aí, porque cada vez que unha delas pasa xusto por diante da estrela afastada nun aliñamento perfecto, vemos como Ícaro faise máis brillante”, explica Kelly. “Así que temos á vez un efecto macrolente producido por toda a masa do cúmulo, e un efecto de microlente producido por obxectos individuais flotando no medio intergaláctico”.

Aínda que o seu nome oficial é ‘ MACS J1149+2223 Estrela Lentificada 1′, o equipo decidiu chamala como o personaxe da mitoloxía grega que se achegou demasiado ao Sol coas súas ás de plumas e cera. Os modelos que o equipo de astrónomos fixo para explicar este magnífico evento astronómico indican que Ícaro foi amplificado por unha estrela similar ao Sol, presente no medio intergaláctico do cúmulo de estrelas. O aliñamento foi perfecto e produciuse unha amplificación da luz de Ícaro nun factor de polo menos 10.000.

“Puidemos establecer que é unha estrela superxigante azul. Un tipo de estrela moito máis grande, masiva, quente e, posiblemente, miles de veces máis brillante que o Sol, pero que, á distancia á que se atopa, é imposible observala de maneira individual mesmo para Hubble, salvo que contemos co fenómeno de lente gravitacional” comenta Ismael Pérez Fournon, do Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), tamén participante no traballo.

O feito de detectar Ícaro co Hubble foi tan extraordinario que cando foi descuberta esta estrela todos os telescopios do mundo empezaron a observala. “En España contamos co maior telescopio óptico-infravermello do mundo, o Gran Telescopio Canarias (GTC) así que os astrónomos españois involucrados no proxecto, da UCM, do Instituto de Física de Cantabria (IFCA), a universidade do País Vasco ( UPV), o IAC e a Universidad de La Laguna, contactamos co director de GTC, e de maneira especial concedeunos 4 horas de observación esa mesma noite”, conta Pablo Pérez González. “O GTC foi, de feito, o único telescopio que detectou esta estrela tan afastada desde terra, dado que Ícaro é moi débil”, comenta Pérez González.

O Gran Telescopio Canarias foi clave para a detección de Ícaro

O descubrimento de Ícaro non é excepcional só polo feito de ver unha estrela tan distante por primeira vez. Detectar a amplificación do brillo dunha estrela individual permite, de maneira única, estudar a natureza da materia escura do cúmulo. Explorando o que flota nel, o equipo de astrónomos liderado por Kelly logrou poñer a proba unha teoría sobre a natureza da materia escura que establece que a maior parte dela son buracos negros primordiais, que terían unha masa igual a varias decenas de soles, e que se formaron no nacemento do Universo.

Segundo José M. Diego, investigador do IFCA, e líder dun artigo teórico que acompaña á publicación, “se a materia escura estivese composta por buracos negros similares aos que está a detectar LIGO, o sinal observado de Ícaro fose moi distinta co cal podemos descartar este tipo de candidatos”. Pola súa banda, Tom Broadhurst, da UPV, engade: “Este tipo de estudos permitirá no futuro acoutar outros modelos de materia escura, por exemplo os modelos que postulan partículas de materia escura superlixeiras e con efectos cuánticos“.

O descubrimento de Ícaro grazas para o efecto de lente gravitacional deu pé a unha nova forma de mirar ao universo por parte dos astrónomos, que pronto buscarán máis eventos parecidos cando o James Webb, o telescopio da axencias espaciais de Europa (ESA), Estados Unidos (NASA) e Canadá (CSA) que sucederá a Hubble, sexa lanzado. “Isto permitiranos estudar estrelas individuais en galaxias afastadas, ou mesmo planetas que existían moito antes de que se formase a Terra“, conclúe Pérez González.

DEIXAR UNHA RESPOSTA

Please enter your comment!
POLÍTICA DE COMENTARIOS:

GCiencia non publicará comentarios ofensivos, que non sexan respectuosos ou que conteñan expresións discriminatorias, difamatorias ou contrarias á lexislación vixente.

GCiencia no publicará comentarios ofensivos, que no sean respetuosos o que contentan expresiones discriminatorias, difamatorias o contrarias a la ley existente.

Please enter your name here

Este sitio emprega Akismet para reducir o spam. Aprende como se procesan os datos dos teus comentarios.