{"id":1929,"date":"2025-08-19T09:08:04","date_gmt":"2025-08-19T06:08:04","guid":{"rendered":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/?p=1929"},"modified":"2025-11-20T13:04:43","modified_gmt":"2025-11-20T10:04:43","slug":"el-concepto-de-anillo-de-einstein-y-su-conexion-con-la-materia-oscura","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/2025\/08\/19\/el-concepto-de-anillo-de-einstein-y-su-conexion-con-la-materia-oscura\/","title":{"rendered":"El concepto de \u00abanillo de Einstein\u00bb y su conexi\u00f3n con la materia oscura"},"content":{"rendered":"

Un anillo de Einstein es un tipo extremadamente raro de objeto con efecto de lente gravitacional, predicho por primera vez por la teor\u00eda de la relatividad de Albert Einstein. El efecto de lente gravitacional se produce cuando la inmensa gravedad de un objeto masivo en primer plano, como un c\u00famulo de galaxias o un agujero negro, curva el espacio-tiempo a su alrededor; la luz emitida por objetos m\u00e1s distantes, como galaxias o supernovas, que atraviesa este espacio-tiempo curvado, tambi\u00e9n aparece curvada desde nuestra perspectiva terrestre.<\/span><\/p>\n

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Este efecto tambi\u00e9n magnifica la luz del objeto que se est\u00e1 enfocando, como una lupa, lo que permite a los astr\u00f3nomos estudiar objetos distantes con mayor detalle del habitual. La mayor\u00eda de los objetos con efecto de lente gravitacional forman arcos o anillos parciales alrededor del objeto en primer plano. Sin embargo, un verdadero anillo de Einstein forma un c\u00edrculo completo alrededor de un objeto m\u00e1s cercano, lo cual solo es posible cuando el objeto distante, el objeto en primer plano y el observador est\u00e1n perfectamente alineados.<\/span><\/p>\n

En un estudio publicado en la revista Nature Astronomy, los investigadores descubrieron un nuevo anillo de Einstein extra\u00f1amente circular, llamado JWST-ER1, como parte del estudio COSMOS-Web, un mapa detallado de m\u00e1s de 500.000 galaxias obtenido durante 200 horas de observaciones continuas por JWST.<\/span><\/p>\n

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\nEl anillo de Einstein completo, JWST-ER1, es el objeto con lente gravitacional m\u00e1s distante jam\u00e1s descubierto. NASA\/Telescopio Espacial James Webb\/van Dokkum et al.<\/span><\/em><\/p>\n

JWST-ER1 se compone de dos partes: JWST-ER1g, una galaxia compacta que act\u00faa como un objeto de lente en primer plano; y JWST-ER1r, luz procedente de una galaxia m\u00e1s distante que forma un anillo brillante. JWST-ER1g se encuentra a unos 17\u00a0000 millones de a\u00f1os luz de la Tierra, mientras que JWST-ER1r se encuentra a otros 4\u00a0000 millones de a\u00f1os luz m\u00e1s. Hasta ahora, el objeto de lente m\u00e1s lejano detectado se encontraba a unos 14\u00a0700 millones de a\u00f1os luz, seg\u00fan BigThink.com. (Si bien se estima que el universo tiene unos 13\u00a0700 millones de a\u00f1os, su constante expansi\u00f3n implica que la luz de los objetos m\u00e1s antiguos debe viajar mucho m\u00e1s lejos para llegar a nuestros telescopios).<\/span><\/p>\n

Utilizando el anillo completo de JWST-ER1, los investigadores calcularon la masa de la galaxia con efecto lente, determinando cu\u00e1nto deforma el espacio-tiempo a su alrededor. Esto demostr\u00f3 que la galaxia tiene una masa equivalente a unos 650 mil millones de soles, lo que la hace inusualmente densa para su tama\u00f1o. Parte de esta masa adicional podr\u00eda explicarse por la materia oscura, la sustancia misteriosa e invisible que constituye aproximadamente el 85 % de toda la materia del universo. Aun as\u00ed, los investigadores calcularon que es improbable que haya suficientes estrellas para explicar el resto de la masa de la galaxia.<\/span><\/p>\n

\u00abSe necesita masa adicional para explicar los resultados del efecto lente\u00bb, pero a\u00fan no est\u00e1 claro cu\u00e1l es esa masa, escriben los investigadores en su art\u00edculo.<\/span><\/p>\n

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\nUna colecci\u00f3n de anillos de Einstein incompletos y casi perfectos, fotografiados por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA. Para obtener un c\u00edrculo perfecto, el objeto de fondo, el objeto de primer plano y el observador deben estar perfectamente alineados. NASA<\/span><\/em><\/p>\n

Se han descubierto antes otras galaxias igual de antiguas y densas, lo que sugiere que estas antiguas f\u00e1bricas de estrellas tienen algo en com\u00fan que las hace tan masivas. Una explicaci\u00f3n es que estas galaxias contienen mucha m\u00e1s materia oscura de lo que se cre\u00eda, mientras que otra teor\u00eda sugiere que podr\u00edan albergar m\u00e1s estrellas de baja masa en su interior que las galaxias m\u00e1s j\u00f3venes. Sin embargo, se necesita m\u00e1s investigaci\u00f3n para averiguarlo.<\/span><\/p>\n

Este no es el primer anillo de Einstein aut\u00e9ntico descubierto por el JWST. En septiembre de 2022, un usuario de Reddit descubri\u00f3 un anillo de luz perfectamente circular proveniente de la galaxia JO418, ubicada a unos 12\u00a0000 millones de a\u00f1os luz de la Tierra, proyectado alrededor de una galaxia m\u00e1s cercana. El JWST tambi\u00e9n utiliz\u00f3 lentes gravitacionales para capturar la estrella m\u00e1s distante jam\u00e1s descubierta y una de las galaxias m\u00e1s antiguas del universo.<\/span><\/p>\n

Este impresionante halo es el resultado de la luz de una galaxia distante que atraviesa el espacio-tiempo deformado que rodea otra galaxia alineada entre la fuente de luz distante y la Tierra.<\/span><\/strong><\/span>\u00a0Esta imagen del Telescopio Espacial James Webb de 2022, creada por un astr\u00f3nomo entusiasta en Reddit, es uno de los mejores ejemplos jam\u00e1s capturados de este inusual fen\u00f3meno astron\u00f3mico.<\/span><\/p>\n

El anillo de luz en la nueva imagen proviene de la galaxia distante SPT-S J041839-4751.8 (o JO418 para abreviar), que se encuentra a unos 12 mil millones de a\u00f1os luz de la Tierra, lo que la convierte en una de las galaxias m\u00e1s antiguas del universo. JO418 est\u00e1 orientada directamente detr\u00e1s de otra galaxia \u2014la luz azul brillante en el centro del anillo\u2014, cuya masa es tal que su atracci\u00f3n gravitatoria curva el espacio-tiempo a su alrededor. Cuando la luz de JO418 llega a la galaxia en primer plano, atraviesa este espacio-tiempo curvado. Desde la Tierra, parece que la luz se ha curvado alrededor de la galaxia, pero las ondas electromagn\u00e9ticas que observamos han estado viajando en l\u00ednea recta todo este tiempo.<\/span><\/p>\n

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\nPrimer plano del anillo de Einstein JO418. Spaceguy44<\/span><\/em><\/p>\n

Este extra\u00f1o efecto es similar a la forma en que las lentes de cristal redirigen la luz. Al igual que las lupas, este fen\u00f3meno tambi\u00e9n hace que la luz de galaxias distantes parezca mucho m\u00e1s cercana de lo que realmente est\u00e1. La \u00fanica diferencia es que la lente est\u00e1 hecha de espacio-tiempo deformado por la gravedad en lugar de cristal. Por eso los investigadores llaman a este extra\u00f1o efecto lente gravitacional. Albert Einstein predijo por primera vez el efecto lente gravitacional en 1912, cuando desarroll\u00f3 su teor\u00eda de la relatividad.<\/span><\/p>\n

El usuario de Reddit y astr\u00f3nomo estudiante de posgrado Spaceguy44 public\u00f3 una imagen del anillo de Einstein JOS18 el 23 de agosto en el subreddit r\/Astronomy. El astr\u00f3nomo an\u00f3nimo cre\u00f3 la imagen utilizando datos p\u00fablicos del instrumento Mid-Infrared Imager (MIRI) del Telescopio Espacial James Webb.<\/span><\/p>\n

\u00abNo podr\u00edamos ver J0418 si no fuera por la curvatura de la gravedad\u00bb, escribi\u00f3 Spaceguy44 en Reddit. \u00abSin el efecto de lente, la galaxia probablemente se ver\u00eda como la mayor\u00eda de las galaxias distantes: como una peque\u00f1a mancha de luz\u00bb.<\/span><\/p>\n

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\nUn anillo de Einstein casi perfecto de la galaxia JO418. Spaceguy44<\/span><\/em><\/p>\n

En 2020, investigadores descubrieron una galaxia distante al detectar lentes gravitacionales parciales utilizando el Atacama Large Millimeter\/submillimeter Array (ALMA) en Chile; informaron sobre su descubrimiento en un art\u00edculo publicado ese a\u00f1o en la revista Nature.<\/span><\/p>\n

El 13 de agosto, Spaceguy44 public\u00f3 una imagen de JO418 utilizando datos recopilados por el instrumento NIRCam de Webb, pero la imagen original ten\u00eda una resoluci\u00f3n mucho menor y el anillo de luz era menos visible, seg\u00fan ScienceAlert.<\/span><\/p>\n\n

El Telescopio Espacial Hubble de la NASA ha capturado im\u00e1genes de varios otros anillos de Einstein, incluyendo uno formado por la luz curvada de un cu\u00e1sar. Sin embargo, ninguno de estos anillos de Einstein era tan completo ni n\u00edtido como el de la imagen de Reddit.<\/span><\/p>\n

Los anillos de Einstein perfectamente redondos son extremadamente raros, ya que requieren que tanto las galaxias distantes como las cercanas est\u00e9n perfectamente alineadas con el observador. Sin embargo, mejores sensores en el telescopio Webb deber\u00edan facilitar su detecci\u00f3n en el futuro.<\/span><\/p>\n

Un nuevo an\u00e1lisis de una galaxia inusualmente masiva pero compacta del Universo temprano muestra que la materia oscura interact\u00faa consigo misma.<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

Formado tan solo 3.400 millones de a\u00f1os despu\u00e9s del Big Bang, JWST-ER1 fue descubierto en octubre de 2023 en im\u00e1genes tomadas por el Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA. A m\u00e1s de 17.000 millones de a\u00f1os luz de la Tierra, JWST-ER1g es el ejemplo m\u00e1s lejano de un \u00abanillo de Einstein\u00bb perfecto: un c\u00edrculo de luz continuo alrededor de una galaxia causado por la curvatura de la luz de una galaxia distante e invisible debido a la masa de JWST-ER1, que deforma el espacio. La investigaci\u00f3n se public\u00f3 en l\u00ednea el 11 de abril de 2024 en The Astrophysical Journal Letters.<\/span><\/p>\n

El espejismo c\u00f3smico no es s\u00f3lo un bello espect\u00e1culo creado por la afortunada alineaci\u00f3n de galaxias; tambi\u00e9n proporciona a los f\u00edsicos una valiosa sonda para realizar mediciones independientes del modelo de la masa contenida dentro del radio del anillo.<\/span><\/p>\n

Al calcular cu\u00e1nto deforma el JWST-ER1g el espacio-tiempo a su alrededor, el equipo concluy\u00f3 que la galaxia pesa aproximadamente 650 mil millones de soles, lo que la hace inusualmente densa para su tama\u00f1o. Al restar la masa estelar visible de la masa total estimada, los f\u00edsicos pueden determinar qu\u00e9 proporci\u00f3n de la galaxia est\u00e1 compuesta de materia oscura, la sustancia invisible que se cree que constituye m\u00e1s del 80 % de toda la materia del universo.<\/span><\/p>\n

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\nLa galaxia inusualmente densa JWST-ER1 y su anillo de Einstein, fotografiados por el telescopio espacial James Webb en 2023. P. van Dokkum et al.<\/span><\/em><\/p>\n

A pesar de d\u00e9cadas de observaciones y una gran cantidad de evidencia indirecta, esta esquiva sustancia a\u00fan no se ha detectado directamente. En JWST-ER1g, el equipo descubri\u00f3 que la materia oscura explica aproximadamente la mitad de la diferencia de masa, y que \u00abes probable que se necesite masa adicional para explicar el efecto de lente\u00bb, seg\u00fan un art\u00edculo publicado en 2023.<\/span><\/p>\n

\u00abEl valor de la masa de materia oscura parece ser mayor de lo esperado\u00bb, afirm\u00f3 Hai-Bo Yu, profesor de f\u00edsica y astronom\u00eda de la Universidad de California, Riverside (UCR) y coautor del nuevo estudio. \u00abEs desconcertante\u00bb.<\/span><\/p>\n

En el art\u00edculo, Yu y sus colegas sugieren que la densidad inusualmente alta de JWST-ER1g podr\u00eda explicarse por una mayor poblaci\u00f3n de estrellas de lo que se cree actualmente. Sin embargo, como se\u00f1al\u00f3 en la misma declaraci\u00f3n Demao Kong, autor principal del estudio y de la Universidad de California en Riverside, el mecanismo de compresi\u00f3n por el cual la materia ordinaria \u2014la que compone el gas y las estrellas\u2014 colapsa y se condensa en el halo de materia oscura de JWST-ER1g podr\u00eda resultar en una mayor concentraci\u00f3n de materia oscura en el mismo volumen, lo que resulta en una mayor densidad.<\/span><\/p>\n

El halo de materia oscura, m\u00e1s denso en el centro de la galaxia, act\u00faa como un pegamento gravitacional que impide que las galaxias en rotaci\u00f3n se separen. Es m\u00e1s, los modelos que incluyen cierto tipo de materia oscura, cuyas part\u00edculas interact\u00faan entre s\u00ed, \u00abcoinciden muy bien con las mediciones del JWST-ER1\u00bb, seg\u00fan el nuevo estudio.<\/span><\/p>\n

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\nLos espejos del Telescopio Espacial James Webb est\u00e1n ensamblados. NASA\/MSFC\/David Higginbotham\/Emmett<\/span><\/em><\/p>\n

A\u00fan desconocemos qu\u00e9 es realmente la materia oscura. La evidencia observacional sugiere que se trata de un nuevo tipo de part\u00edcula, cuya existencia solo puede inferirse a partir de sus interacciones gravitacionales con la materia ordinaria. La materia oscura podr\u00eda ser un solo tipo de part\u00edcula o un conjunto complejo de diferentes tipos, como en el caso de la materia ordinaria, que podr\u00eda actuar en presencia de fuerzas adicionales, previamente desconocidas, exclusivas de la materia oscura.<\/span><\/p>\n

En diciembre de 2023, Yu dirigi\u00f3 una simulaci\u00f3n de la formaci\u00f3n de estructuras que involucraban materia oscura autointeractuante y concluy\u00f3 que dichas autointeracciones podr\u00edan explicar los halos de materia oscura extremadamente densos en algunas galaxias, as\u00ed como las densidades misteriosamente bajas en otras, ambas de las cuales no se explican con la teor\u00eda predominante de la \u00abmateria oscura fr\u00eda\u00bb.<\/span><\/p>\n

Los f\u00edsicos esperan que el JWST pueda arrojar m\u00e1s luz sobre la materia oscura, por as\u00ed decirlo. Las capacidades infrarrojas sin precedentes del telescopio le permiten observar el pasado a mayor profundidad que cualquier otro telescopio, y los pr\u00f3ximos estudios de galaxias del universo primitivo podr\u00edan proporcionar pistas sobre las part\u00edculas de materia oscura y su comportamiento, afirm\u00f3 Yu.<\/span><\/p>\n\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Un anillo de Einstein es un tipo extremadamente raro de objeto con efecto de lente gravitacional, predicho por primera vez por la teor\u00eda de la relatividad de Albert Einstein. El efecto de lente gravitacional se produce cuando la inmensa gravedad de un objeto masivo en primer plano, como un c\u00famulo de galaxias o un agujero negro, curva el espacio-tiempo a su alrededor; la luz emitida por objetos m\u00e1s distantes, como galaxias o supernovas, que atraviesa este espacio-tiempo curvado, tambi\u00e9n aparece curvada desde nuestra perspectiva terrestre.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1930,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[40,530],"tags":[892,893,645,303],"class_list":{"0":"post-1929","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-kosmos","8":"category-espacioprofundo","9":"tag-anillo-de-einstein","10":"tag-curvatura-del-espacio-tiempo","11":"tag-gravedad","12":"tag-materia-oscura"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1929","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1929"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1929\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1931,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1929\/revisions\/1931"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1930"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1929"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1929"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1929"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}