Investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la Universidad de La Laguna (ULL) ha descubierto una de las galaxias más brillantes "no activas" en el universo primitivo.

El hallazgo de BG1429 1202 fue posible gracias a la "ayuda" de una galaxia elíptica masiva a lo largo de la línea de visión del objeto, que actuó como una especie de lente, amplificando el brillo y distorsionando la imagen observada.

Los resultados, publicados en Astrophysical Journal Letters, forman parte del proyecto BELLS GALLERY, basado en el análisis de un millón y medio de espectros de galaxias de la Sloan Digital Sky Survey (SDSS).

El fenómeno de la lente gravitatoria, predicho por la Teoría General de Relatividad de Einstein, se produce cuando la luz se desvía a medida que pasa por un objeto muy masivo. Para un observador lejano, la masa de la galaxia elíptica actúa sobre la luz como si fuera una lente enorme, produciendo una imagen mucho más brillante de la fuente, BG1429 1202, permitiéndonos ver detalles que de otra manera serían demasiado débiles para detectar.

"Este es uno de los pocos casos conocidos de galaxias", dice Rui Marques Chaves, estudiante de doctorado en la IAC-ULL y primer autor del artículo, "con un brillo aparente muy alto y una luminosidad intrínsecamente alta. Nosotros para determinar sus propiedades clave en un tiempo muy corto. Las observaciones nos permitieron determinar propiedades clave en muy poco tiempo".

Para estudiar este sistema se utilizaron dos telescopios del Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma): el Gran Telescopio CANARIAS (GTC) y el Telescopio William Herschel (WHT) del Grupo de Telescopios Isaac Newton (ING).

El sistema está formado por una galaxia elíptica masiva a una distancia de 5.400 millones de años luz, y detrás está BG1429 1202, que emite radiación alfa de Lyman, a 11.400 millones de años luz de distancia de nosotros (lo vemos como sólo unos 2.300 millones años después del Big Bang). La galaxia lente produce cuatro imágenes distintas de la galaxia distante, con un flujo que es nueve veces mayor de lo que sería sin esta lente natural situada a lo largo de la línea de visión.

Una característica excepcional de BG1429 1202 es su muy alta luminosidad en la línea de emisión de Lyman alpha, una de las más brillantes en la gama ultravioleta, ya que otros casos similares de galaxias lentes no muestran una emisión tan fuerte en esta línea.

Aunque el efecto de lentes gravitacionales se ha utilizado en muchos proyectos de investigación, el método de selección de galaxias distantes emisoras en Lyman-alfa se ha utilizado por primera vez en el proyecto BELLS GALLERY. "Analizamos alrededor de un millón y medio de espectros de galaxias", añade Yiping Shu, un astrónomo de los Observatorios Astronómicos Nacionales (NAOC), en Pekín (China) y primer autor de publicaciones anteriores del mismo proyecto.

"Se obtuvieron con el Telescopio Sloan, en el Observatorio Apache Point en Nuevo México (EE.UU.), y hemos detectado la emisión en Lyman-alfa de galaxias mucho más lejos que sus lentes en 187 casos, de los cuales hemos observado 21 con el Telescopio Espacial Hubble. Estas observaciones confirman que la mayoría de estos objetos son gravitacionales ".

El aumento del brillo aparente (el brillo observado desde la Tierra) de las galaxias distantes que es producido por las lentes gravitacionales nos permite obtener datos de mejor calidad.

"Con telescopios como el GTC y el WHT", explica Ismael Pérez Fournon, investigador de la IAC-ULL y coordinador de este artículo, "Podemos llevar a cabo estudios que sería imposible sin la presencia de las lentes. Es como si estuviéramos observando ya con uno de los futuros telescopios gigantes, como el Telescopio Europeo Extremadamente Grande (E-ELT) de 39 m o el Thirty Meter Telescope (TMT). "BG1429 1202 es tan brillante que incluso se puede ver en las imágenes fotográficas del Digital Sky Survey", añade Paloma Matínez Navajas, investigadora del IAC y otra de los autores del estudio.

A pesar de los numerosos estudios previos de lentes gravitacionales basados en imágenes y espectros del Sloan Digital Sky Survey, BG1429 1202 no había sido advertido hasta este trabajo.