Las Cruces de Einstein son uno de los fenómenos más espectaculares de la astronomía observacional. Ocurren cuando una galaxia se alinea casi perfectamente entre la Tierra y un objeto mucho más lejano: la gravedad de esa galaxia actúa como una lupa cósmica y divide la luz del objeto de fondo en cuatro imágenes simétricas dispuestas en forma de cruz. Son extremadamente raras. Pero además de ser hermosas, son instrumentos científicos: permiten estudiar galaxias con una precisión imposible por otros métodos. El problema con la Cruz de Einstein que acaba de identificar un equipo internacional usando telescopios en La Palma y Chile es que lo que encontraron adentro no debería estar ahí.
Qué es una Cruz de Einstein y cómo este sistema permite pesar una galaxia de hace 8.000 millones de años
Esa geometría ofrece algo único: permite medir con alta precisión la distribución de la masa estelar dentro de J1453g. Es decir, permite «pesar» su contenido estelar. Como la galaxia existe tal como era hace 8.000 millones de años, los datos obtenidos permiten analizar directamente la composición de una galaxia en una época en que el universo tenía apenas un tercio de su edad actual. Para eso, el equipo combinó el espectrógrafo DOLoRes del Telescopio Nazionale Galileo en La Palma, el instrumento ERIS del Very Large Telescope de la ESO en Chile y datos del satélite Gaia de la ESA, que se usó de una forma no prevista inicialmente: aunque fue diseñado para cartografiar estrellas cercanas, su resolución permitió localizar esta lente diminuta en el confín del cosmos.
El problema: J1453g tiene la composición estelar de una galaxia espiral, no de una elíptica
Ahí está la sorpresa que describe el estudio publicado en Nature Astronomy. El modelo estándar de formación de galaxias, conocido como modelo de Salpeter, establece que los núcleos de las galaxias elípticas se forman rápidamente y acumulan principalmente estrellas de baja masa. Eso las distingue estructuralmente de las galaxias espirales como la Vía Láctea, que siguen otro patrón de distribución estelar llamado de Chabrier.
J1453g, sin embargo, no sigue el patrón de Salpeter. Sigue el de Chabrier: tiene una población estelar muy similar a la de la Vía Láctea. Encontrar esa similitud en una galaxia elíptica de 8.000 millones de años de antigüedad, en una época en que el universo funcionaba de forma muy distinta, es lo que dejó perplejos a los investigadores del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia que lideran el estudio. Como dice el equipo liderado por Quirino D’Amato, o estas galaxias crecieron de forma mucho más lenta y gradual de lo que pensábamos, o sufrieron procesos de fusión extremadamente violentos en sus inicios que alteraron su estructura de forma inesperada.
El detalle inusual: estudiantes de secundaria ayudaron a procesar los datos del descubrimiento
El estudio tiene un aspecto poco habitual en la astronomía de alto nivel: contó con la participación de estudiantes de secundaria que, bajo supervisión profesional, ayudaron a procesar datos fundamentales para medir la distancia de la lente gravitacional. Es un ejemplo del modelo de ciencia ciudadana aplicado a investigación de frontera, en el que la capacidad de procesamiento de datos puede distribuirse entre personas sin formación especializada cuando las tareas están bien definidas y supervisadas.
