C’è qualcosa di strano in questa immagine del telescopio spaziale Hubble. Se guardi da vicino, puoi vedere due immagini quasi speculari, due galassie arancioni, che sembrano collegate da un lungo filo.

Sorprendentemente, queste non sono affatto due galassie, ma una, chiamata SGAS J143845 + 145407. Sembrano essere solo due, grazie al modo in cui la gravità di un oggetto massiccio (o cose, come un gruppo di galassie) deforma lo spazio attraverso il quale la luce lontana viaggia.

Immagina di mettere un peso pesante sul trampolino, dove il peso rappresenta la massa delle galassie e il tappeto elastico rappresenta lo spaziotempo. Ora fai rotolare delle palline da un lato all’altro del trampolino. I suoi percorsi ordinari “dritti” sembreranno piegarsi lungo percorsi diversi, non diversamente dai raggi di luce attraverso lo spazio distorto.

Questa aberrazione gravitazionale, chiamata lente gravitazionale, può essere utilizzata per ingrandire la luce delle galassie sullo sfondo che sarebbero troppo lontane per essere viste in dettaglio, come mostrato nel grafico sottostante.

Diagramma della lente gravitazionale. (NASA, Agenzia spaziale europea e El Calcada)

Quindi lenti gravitazionali come queste potrebbero essere uno strumento importante per comprendere l’universo lontano.

A volte questa luce può distorcere e distorcere, come si vede in una recente immagine in campo profondo del James Webb Space Telescope. Quegli oggetti strani, traballanti e simili a vermi sono galassie lenticolari. Quando l’effetto lente produce quattro immagini di un oggetto distante allineate attorno al blocco centrale della lente, questa viene chiamata croce di Einstein.

SGAS J143845 + 145407 appare nel punto corretto dietro un piccolo ammasso di galassie di lenti gravitazionali per produrre due immagini quasi perfette della galassia, con l’ulteriore vantaggio di farle apparire più grandi in maggiore dettaglio.

La luce di SGAS J143845 + 145407 ha viaggiato per circa 6,9 miliardi di anni per raggiungerci. È circa la metà della vita dell’universo attuale. La luce dell’ammasso ha viaggiato per circa 2,8 miliardi di anni.

Immagini speculari di SGAS J143845 + 145407 attorno a una lente gravitazionale. (ESA/Hubble e NASA, J. Rigby)

SGAS J143845 + 145407 è scientificamente interessante perché è una galassia luminosa a infrarossi, che brilla in modo relativamente luminoso a causa dell’elevata attività di formazione stellare. Lo studio di galassie come la sua può aiutare gli scienziati a comprendere la formazione delle stelle e come è cambiata nel corso della storia dell’universo. Per questo tipo di lavoro, le lenti a gravità possono essere inestimabili.

Utilizzando una lente gravitazionale, gli scienziati sono stati recentemente in grado di farlo Ricostruzione della distribuzione della formazione stellare in SGAS J143845 + 145407e studiare i dettagli del processo. Hanno scoperto che la galassia è in gran parte tipica del suo genere, cioè informazioni che potranno aiutare a contestualizzare e caratterizzare altre galassie.

Webb dovrebbe rivelare maggiori dettagli, ma Hubble ha rivoluzionato lo studio delle galassie lenticolari. Le sue osservazioni sono state le prime a risolvere i dettagli all’interno delle galassie lenticolari, offrendo agli scienziati una nuova sorprendente finestra sull’universo primordiale.

La foto è stata pubblicata su Sito Hubble.