En un juego cósmico de escondite galáctico, el Telescopio Espacial Hubble de la NASA ha capturado una barreda galaxia espiral barrada que es aproximadamente del tamaño de nuestra propia Vía Láctea, pero el verdadero truco de fiesta está escondido en la esquina inferior derecha. Allí, una galaxia de fondo distante está siendo ampliada y distorsionada por la gravedad de una galaxia más cercana, un fenómeno conocido como lente gravitacional. Es como un espejo de feria, excepto que el espejo es el espacio-tiempo y la casa de la diversión es todo el universo.

Esta imagen en particular es una de las muchas observaciones de lentes gravitacionales que el Hubble ha tomado en preparación para la ciencia con el nuevo Telescopio Espacial Nancy Grace Roman. Piensa en el Hubble como el pasante diligente que hace el trabajo de base mientras Roman se prepara para entrar con su campo de visión mucho más amplio. La lente gravitacional ocurre cuando la masa de un objeto en primer plano, como una galaxia, deforma el espacio-tiempo, haciendo que la luz se curve, distorsione y amplíe al pasar alrededor del objeto, similar a una lente gigante en el espacio. Esto requiere una alineación casual precisa entre las galaxias de primer plano y de fondo, porque el universo, aparentemente, tiene un sentido del timing dramático.

En esta imagen, la lente gravitacional presenta una galaxia elíptica en primer plano a unos 4.500 millones de años luz de distancia. Eso significa que la luz que vemos de esta galaxia ahora habría comenzado a viajar hacia nosotros cuando nuestro sistema solar aún se estaba formando, así que, aproximadamente, cuando la Tierra todavía era un paisaje infernal fundido y nadie había inventado la rueda todavía. La galaxia de fondo está a unos ocho mil millones de años luz de distancia, casi el doble de lejos. Aparece como un par de arcos: uno grande y muy notable a la izquierda superior de la galaxia en primer plano, el otro una imagen mucho más pequeña e invertida de la misma galaxia de fondo a la derecha inferior. Esta configuración se llama par arco-contraarco, que suena como un movimiento de gimnasia elegante pero en realidad es solo la gravedad siendo su habitual sobrelogradora.

Cuanto más masiva es la galaxia en primer plano, más fuerte es la lente gravitacional y más significativamente curva la luz. Al estudiar la distorsión de la galaxia de fondo, los investigadores pueden determinar cuánta masa contiene la galaxia en primer plano. Esto juega un papel enorme en el estudio de la materia oscura, la sustancia misteriosa e invisible que constituye la mayor parte de la masa en el universo. La materia visible no es suficiente para explicar el nivel de distorsión en la galaxia de fondo, lo que permite a los investigadores calcular tanto la masa de la galaxia en primer plano como cuánta materia oscura contiene. En otras palabras, el universo está hecho principalmente de algo que no podemos ver, y estamos usando una lupa cósmica gigante para descubrir cuánto de eso acecha en cualquier galaxia dada. ¡Ciencia!

Casi todos los objetos en esta imagen son galaxias, excepto algunas estrellas en primer plano dispersas. La galaxia espiral barrada en esta imagen, llamada así porque sus brazos se extienden desde una barra de estrellas en su centro, es aproximadamente del tamaño de nuestra propia galaxia Vía Láctea, que los astrónomos creen que también es una espiral barrada. La pequeña espiral a la izquierda de la gran espiral puede ser una galaxia satélite, similar a las Nubes de Magallanes Grande y Pequeña que orbitan la Vía Láctea. Es como un séquito galáctico.

El Hubble ve el cosmos principalmente en luz visible y ultravioleta con algo de cobertura infrarroja, mientras que Roman ve principalmente longitudes de onda infrarrojas y algo de luz visible. El Hubble puede proporcionar vistas de alta resolución de objetos individuales, mientras que Roman tiene un campo de visión mucho más amplio propicio para panoramas. Así que el Hubble es el fotógrafo de retratos, y Roman es el artista de paisajes. Juntos, construirán una imagen aún más completa del cosmos.

Esta es solo una de las muchas imágenes de lentes gravitacionales capturadas por el Hubble. Los astrónomos las usarán para analizar las distorsiones gravitacionales y aprender más sobre la materia oscura en las galaxias en primer plano y para sentar las bases para futuras observaciones de Roman. El Hubble solo puede ver estas lentes gravitacionales de una en una, mientras que la amplia vista del cielo de Roman