Dankzij een versterkt beeld geproduceerd door een zwaartekrachtlens, en de Gran Telescopio CANARIAS heeft een team van wetenschappers van de Polytechnische Universiteit van Cartagena en het Instituto de Astrofísica de Canarias een van de helderste sterrenstelsels ontdekt die bekend zijn uit het tijdperk waarin het universum 20 procent van zijn huidige leeftijd had.

Volgens de algemene relativiteitstheorie van Einstein, wanneer een lichtstraal dichtbij een zeer massief object passeert, de zwaartekracht van het object trekt de fotonen aan en wijkt ze af van hun oorspronkelijke pad. Dit fenomeen, bekend als zwaartekrachtlensing, vergelijkbaar is met die van lenzen op lichtstralen, en werkt als een soort vergrootglas, het veranderen van de grootte en intensiteit van het schijnbare beeld van het originele object.

Met behulp van dit effect, een team van wetenschappers van het Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC) onder leiding van onderzoeker Anastasio Díaz-Sánches van de Polytechnische Universiteit van Cartagena (UPT) heeft een heel ver sterrenstelsel ontdekt, zo'n 10 miljard lichtjaren verwijderd, ongeveer duizend keer helderder dan de Melkweg. Het is de helderste van de submillimeterstelsels, noemden dit vanwege hun zeer sterke emissie in het verre infrarood. Om het te meten gebruikten ze de Gran Telescopio Canarias (GTC) van het Roque de los Muchachos Observatorium (Garafía, La Palma).

"Dankzij de zwaartekrachtlens", merkt Anastasio Díaz Sánchez op, een onderzoeker bij de UPCT en eerste auteur van het artikel " geproduceerd door een cluster van sterrenstelsels tussen onszelf en de bron, die zich gedraagt ​​alsof het een telescoop is, het sterrenstelsel lijkt 11 keer groter en helderder dan het in werkelijkheid is, en verschijnt als verschillende afbeeldingen op een boog gecentreerd op het dichtste deel van de cluster, die bekend staat als een "Einstein-ring". Het voordeel van dit soort versterking is dat het de spectrale eigenschappen van het licht niet verstoort, die voor deze zeer verre objecten kunnen worden bestudeerd alsof ze veel dichterbij zijn".

Om deze sterrenstelsels te vinden, wiens ontdekking onlangs werd gepubliceerd in een artikel in de Astrofysische journaalbrieven , een zoektocht van de hele hemel werd uitgevoerd, het combineren van de databases van de satellieten WISE (NASA) en Planck (ESA) om de helderste submillimeterstelsels te identificeren. Het is licht, versterkt door een veel dichterbij gelegen cluster van sterrenstelsels die als een lens fungeert, vormt een beeld dat veel groter lijkt dan het zou moeten, en dankzij dit effect konden ze de aard en eigenschappen ervan spectroscopisch karakteriseren met behulp van de GTC.

Sterren vormen met hoge snelheid

Het sterrenstelsel staat bekend om zijn hoge mate van stervorming. Het vormt sterren met een snelheid van 1000 zonsmassa's per jaar, vergeleken met de Melkweg, die sterren vormt met een snelheid van ongeveer twee keer de massa van de zon per jaar. Susana Iglesias-Groth, een IAC-astrofysicus en een co-auteur van het artikel, voegt toe. "Dit soort objecten herbergen de krachtigste stervormingsgebieden die in het universum bekend zijn. De volgende stap zal zijn om hun moleculaire inhoud te bestuderen".

Het feit dat de melkweg zo helder is, zijn licht wordt door de zwaartekracht versterkt, en heeft meerdere afbeeldingen stelt ons in staat om naar de interne eigenschappen te kijken, wat anders niet mogelijk zou zijn met zulke verre sterrenstelsels.

"In de toekomst zullen we in staat zijn om meer gedetailleerde studies van zijn stervorming te maken met behulp van interferometers zoals de Northern Extended Millimeter Array (NOEMA/IRAM), In Frankrijk, en de Atacama Large Millimeter Array (ALMA), in Chili", concludeert IAC-onderzoeker Helmut Dannerbauer, die een andere bijdrage levert aan deze ontdekking.