Uma equipe internacional liderada por pesquisadores do Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) e da Universidade de La Laguna (ULL) descobriu uma das galáxias "não ativas" mais brilhantes do universo primordial. Encontrar BG1429 + 1202 foi possível com a "ajuda" de uma enorme galáxia elíptica ao longo da linha de visão do objeto, que agia como uma espécie de lente, amplificando o brilho e distorcendo a imagem observada. Os resultados, publicado em Cartas de jornal astrofísico , fazem parte do projeto BELLS GALLERY, com base na análise de um milhão e meio de espectros de galáxias do Sloan Digital Sky Survey (SDSS).

O fenômeno das lentes gravitacionais, previsto pela Teoria Geral da Relatividade de Einstein, é produzido quando a luz é desviada ao passar por um objeto muito grande. Para um observador distante, a massa da galáxia elíptica age sobre a luz como se fosse uma lente enorme, produzindo uma imagem muito mais brilhante da fonte, BG1429 + 1202, permitindo-nos ver detalhes que de outra forma seriam muito tênues para serem detectados.

“Este é um dos poucos casos conhecidos de galáxias”, diz Rui Marques Chaves, aluno de doutorado do IAC-ULL e primeiro autor do artigo, “com um brilho aparente muito alto e também uma luminosidade intrinsecamente alta. As observações nos permitiram determinar suas propriedades-chave em um tempo muito curto”. Para estudar este sistema, dois telescópios no Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma) foram utilizados:o Gran Telescopio CANARIAS (GTC) e o William Herschel Telescope (WHT), do Grupo de Telescópios Isaac Newton (ING). O sistema é formado por uma galáxia elíptica massiva a uma distância de 5, 400 milhões de anos-luz, e atrás dele está BG1429 + 1202, que emite radiação Lyman alfa, 11, 400 milhões de anos-luz de distância de nós (vemos como se tratasse de apenas 2, 300 milhões de anos após o Big Bang). A galáxia lente produz quatro imagens distintas da galáxia distante, com um fluxo que é nove vezes maior do que seria sem essas lentes naturais ao longo da linha de visão.

Alta luminosidade ultravioleta

Uma característica excepcional do BG1429 + 1202 é sua luminosidade muito alta na linha de emissão Lyman alfa, um dos mais brilhantes na faixa ultravioleta, porque outros casos semelhantes de galáxias com lente não mostram uma emissão tão forte nesta linha. Embora o efeito de lente gravitacional tenha sido usado em muitos projetos de pesquisa, o método de seleção de galáxias emissoras de Lyman-alfa distantes foi usado pela primeira vez no projeto BELLS GALLERY. “Analisamos cerca de um milhão e meio de espectros de galáxias”, adiciona Yiping Shu, astrônomo do National Astronomical Observatories (NAOC), em Pequim (China) e primeiro autor de publicações anteriores do mesmo projeto. "Eles foram obtidos com o Telescópio Sloan, no Observatório Apache Point no Novo México (EUA), e detectamos emissão em Lyma-alpha de galáxias muito mais distantes do que suas lentes em 187 casos, das quais observamos 21 com o Telescópio Espacial Hubble. Essas observações confirmam que a maioria desses objetos são lentes gravitacionais ".

O aumento do brilho aparente (o brilho observado da Terra) de galáxias distantes que é produzido por lentes gravitacionais nos permite obter dados de melhor qualidade. “Com telescópios como o GTC e o WHT”, explica Ismael Pérez Fournon, pesquisador do IAC-ULL e coordenador deste artigo, “Podemos fazer estudos que seriam impossíveis sem a presença das lentes. Na prática é como se já estivéssemos observando com um dos futuros telescópios gigantes, como o Extremely Large European Telescope (E-ELT) de 39 m ou o Thirty Meter Telescope (TMT). "" BG1429 + 1202 é tão brilhante que pode até ser visto nas imagens fotográficas do Digital Sky Survey ", adiciona Paloma Matínez Navajas, um pesquisador do IAC e outro dos autores do estudo.

Apesar dos numerosos estudos anteriores de lentes gravitacionais com base em imagens e espectros do Sloan Digital Sky Survey, BG1429 + 1202 não havia sido notado até este trabalho. "Descobertas como BG1429 + 1202 demonstram a maneira como grandes conjuntos de dados astronômicos de grandes levantamentos podem ser minerados para novas aplicações astrofísicas. No National Optical Astronomy Observatory (NOAO, em Tucson, Arizona, EUA), estamos implantando recursos de acesso aberto para apoiar esses tipos de projetos de pesquisa de arquivo em escala de levantamento usando dados de imagem de campo amplo da Dark Energy Camera e outros instrumentos, bem como conjuntos de dados futuros de projetos como o Instrumento Espectroscópico de Energia Escura (DESI), conclui Adam Bolton, Diretor Associado da NOAO e autor deste artigo.