Mil veces más luminosa que la Vía Láctea, así de brillante es la galaxia muy lejana que ha descubierto un equipo científico del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) dirigido por el investigador de la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) Anastasio Díaz-Sánchez.

La galaxia hallada es la más brillante conocida de las denominadas galaxias submilimétricas por la fuerte emisión que presentan en el infrarrojo lejano y ha sido caracterizada gracias al Gran Telescopio Canarias (GTC), ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma), y a una imagen amplificada producida por una lente gravitacional.

Según la teoría de la Relatividad General de Einstein, cuando un rayo de luz pasa cerca de un objeto muy masivo, la gravedad de ese objeto atrae los fotones y los desvía de su trayectoria inicial. Este fenómeno, denominado lente gravitacional, es similar al que producen las lentes sobre los rayos de luz, actuando como una lupa para aumentar la visión de los objetos.

“Gracias a la lente gravitacional –apunta Anastasio Díaz Sánchez, investigador del departamento de Física Aplicada de la UPCT y primer autor del estudio- formada por un cúmulo de galaxias, que actúa como si fuera un telescopio, la galaxia se ve once veces más grande y más brillante de lo que es en realidad y produce distintas imágenes de la misma sobre un arco centrado en la parte más masiva del cúmulo, conocido como ‘anillo de Einstein’. La ventaja de este tipo de amplificación es que no distorsiona las propiedades espectrales de la luz y pueden estudiarse objetos muy lejanos como si estuvieran más próximos”.

Para hallar esta galaxia, cuyo descubrimiento se ha publicado recientemente en un artículo en Astrophysical Journal Letters, se realizó una búsqueda en todo el cielo combinando las bases de datos de los satélites WISE (NASA) y Planck (ESA) con el fin de identificar las galaxias submilimétricas más brillantes. Su luz, amplificada por un cúmulo de galaxias cercano que actúa como una lente, le confiere un brillo aparente aún mayor del que en realidad tiene y, gracias a este efecto, pudieron caracterizar su naturaleza y propiedades mediante espectroscopía utilizando el GTC.

Formando estrellas a gran velocidad

La galaxia destaca por tener una elevada tasa de formación estelar, es decir, está generando estrellas cuya masa total es de unas 1.000 veces la masa del Sol. A modo de comparación, la Vía Láctea forma cada año estrellas con una masa total de dos veces la del Sol. En este sentido, Susana Iglesias-Groth, astrofísica del IAC y coautora del artículo, añade: "Este tipo de objetos albergan las regiones de formación estelar más potentes que se conocen en el Universo y el siguiente paso será estudiar su riqueza molecular".

“El hecho de que la galaxia sea tan luminosa, esté amplificada y tenga múltiples imágenes nos permitirá adentrarnos en sus entrañas, algo imposible de llevar a cabo de otra manera en galaxias tan remotas”, explica Rafael Rebolo, director e investigador del IAC, que también ha participado en este resultado.

“En el futuro, podremos hacer estudios más detallados de su formación estelar usando interferómetros como el Northern Extended Millimeter Array (NOEMA/IRAM), en Francia, y el Atacama Large Millimeter Array (ALMA), en Chile”, concluye Helmut Dannerbahuer, investigador del IAC que también ha contribuido a este descubrimiento.

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Imagen del telescopio espacial Hubble. Las múltiples imágenes de la galaxia descubierta están señaladas por flechas blancas (abajo a la derecha aparece la escala de la imagen en segundos de arco).