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Cuatro imágenes de la explosión de una estrella respalda teoría de Einstein

Un equipo de astrónomos ha observado por primera vez, con el telescopio espacial Hubble de la NASA, no una, sino cuatro imágenes de la explosión de una estrella lejana, una supernova, que estaba directamente detrás de un conjunto de enormes galaxias, cuya masa es tan grande que deforma el espacio-tiempo.

Esto forma una lupa cósmica que crea múltiples imágenes de la supernova, un efecto predicho por la Teoría General de la Relatividad de Albert Einstein hace 100 años. Las imágenes múltiples se organizan alrededor de la galaxia elíptica en un patrón en forma de cruz llamado Cruz de Einstein.

Los científicos están entusiasmados con el hallazgo, ya que supone una especie de experimento colosal. «Podemos probar algunas de las preguntas más importantes acerca de la teoría de la relatividad de Einstein a la vez, es como matar tres pájaros de un tiro», dice Brad Tucker, de la Universidad Nacional de Australia (ANU).

Durante los últimos cincuenta años, los investigadores han tratado de dar con un fenómeno similar, que finalmente ha sido observado durante la búsqueda de galaxias distantes que lleva a cabo la Universidad de California, Berkeley.

El afortunado descubrimiento no solo permite probar la teoría de la relatividad, sino que da información sobre la fuerza de la gravedad, y la cantidad de materia oscura en el Universo. La materia oscura, al contrario de lo que ocurre con la ordinaria, la que todos conocemos, no puede ser vista directamente, pero se cree que constituye la mayor parte de la masa del Universo.

Debido a que el efecto gravitatorio del cúmulo de galaxias magnifica la supernova, que normalmente estaría demasiado lejos para ser vista, lo que se conoce como una lente gravitacional, proporciona una ventana al pasado profundo.

«Es una reliquia de una época más simple, cuando el Universo todavía estaba desacelerando. Podemos utilizar eso para averiguar cómo la materia oscura y la energía oscura han influido en el Cosmos», explica Brad Tucker, de la Universidad Nacional de Australia.
Como trenes por diferentes vías

La galaxia elíptica y su agrupación, MACS J1149.6 + 2223, se encuentran a 5.000 millones de años-luz de la Tierra, y la supernova se sitúa detrás, a 9,3 millones de años-luz de distancia. Aunque los astrónomos han descubierto docenas de cuásares y galaxias multiplicados en varias imágenes, nunca habían visto una explosión estelar resuelta de esta manera. «Fue una auténtica sorpresa», dice Patrick Kelly, de Berkeley, autor principal del estudio que aparece en la revista Science con motivo de la celebración del centenario de la teoría general de la relatividad de Einstein.

Las cuatro imágenes captadas por el Hubble de la supernova aparecieron con pocos días o semanas de diferencia. Esto es porque cada imagen toma una ruta diferente a través del laberinto de la materia oscura de la agrupación y llega en un momento distinto.

Las distintas trayectorias de la luz de la supernova son análogas a varios trenes que salen de una estación al mismo tiempo. Todos viajan a la misma velocidad y con destino a la misma ubicación, pero cada tren toma una ruta diferente y la distancia para cada uno de ellos no es la misma.

Algunos trenes viajan sobre las colinas, otros a través de valles y otros rodean las montañas. Debido a que los trenes recorren pistas de diferente longitud a través de distintos terrenos, no llegan a su destino al mismo tiempo.

Del mismo modo, las imágenes de la supernova no aparecen al mismo tiempo, porque parte de la luz se retrasa por viajar alrededor de curvas cerradas por la gravedad de la densa materia oscura en el cúmulo de galaxias. Otra imagen de la supernova aparecerá dentro de diez años, según los investigadores.

 

Editado por Bárbara Gómez
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