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Las lentes gravitacionales, predichas por primera
vez por Einstein, ofrecen una oportunidad poco común de estudiar
regiones cercanas al agujero negro en cuásares distantes,
al actuar como un telescopio natural y magnificar la luz de
estas fuentes. Toda la materia del Universo deforma el espacio
a su alrededor, y las masas mayores producen un efecto más
fuerte. Alrededor de objetos muy masivos, como las galaxias,
la luz que pasa cerca sigue este espacio deformado, y parece
desviarse de su trayectoria original en una cantidad claramente
visible. Una de las consecuencias de la lente gravitacional
es que puede magnificar objetos astronómicos distantes, lo
que permite a los astrónomos estudiar objetos que de otro
modo serían demasiado débiles o lejanos.
Las mediciones de la emisión de rayos X de los
cuásares pueden proporcionar una indicación de la velocidad
de rotación del agujero negro central y esto proporciona a
los investigadores pistas importantes sobre cómo crecen los
agujeros negros con el tiempo. Por ejemplo, si un agujero
negro crece principalmente a partir de colisiones y fusiones
entre galaxias, debería acumular material en un disco estable,
y el suministro constante de nuevo material desde el disco
debería dar lugar a un agujero negro que gira rápidamente.
Por otro lado, si el agujero negro creció a
través de muchos episodios pequeños de acreción, acumularía
material de direcciones aleatorias. Las observaciones han
indicado que el agujero negro en este cuásar en particular
gira a más de la mitad de la velocidad de la luz, lo que sugiere
que este agujero negro ha crecido a través de fusiones, en
lugar de atraer material desde diferentes direcciones.
Esta imagen fue capturada con el MIRI (instrumento
de infrarrojo medio) de Webb como parte de un programa de
observación para estudiar la materia oscura. La materia oscura
es una forma invisible de materia que representa la mayor
parte de la masa del universo. Las observaciones de los cuásares
realizadas por el Webb están permitiendo a los astrónomos
investigar la naturaleza de la materia oscura a escalas más
pequeñas que nunca.
El telescopio espacial James Webb (en inglés,
James Webb Space Telescope (JWST)) es un observatorio espacial
desarrollado a través de la colaboración de 14 países, construido
y operado conjuntamente por la Agencia Espacial Europea, la
Agencia Espacial Canadiense y la NASA para sustituir los telescopios
Hubble y Spitzer. El telescopio Webb ofrece una resolución
y sensibilidad sin precedentes, y permite una amplia gama
de investigaciones en los campos de la astronomía y la cosmología.
Uno de sus principales objetivos es observar algunos de los
eventos y objetos más distantes del universo, como la formación
de las primeras galaxias. Este tipo de objetivos están fuera
del alcance de los instrumentos terrestres y espaciales actuales.
Entre sus objetivos están incluidos estudiar
la formación de estrellas y planetas y obtener imágenes directas
de exoplanetas y novas. Entre sus principales características
técnicas hay que destacar el espejo primario del telescopio
espacial Webb, compuesto por 18 segmentos hexagonales que,
combinados, crean un espejo con un diámetro de 6,5 metros,
un gran aumento con diferencia sobre el espejo utilizado por
el Hubble, de 2,4 metros, el parasol y cuatro instrumentos
científicos. El telescopio se sitúa en el espacio cerca del
punto lagrangiano Tierra-Sol L2, está protegido por un gran
parasol, hecho de cinco hojas de Kapton revestido de aluminio
y silicio, que mantiene al espejo y sus cuatro instrumentos
científicos principales a temperaturas cercanas al cero absoluto.
A diferencia del Hubble, que observa en los espectros ultravioleta
cercano, visible e infrarrojo cercano, el telescopio Webb
observa en la luz visible de longitud de onda larga (naranja
a rojo) a través del rango del infrarrojo medio (0,6 a 27
µm). Esto permite que el telescopio Webb realice una amplia
gama de investigaciones a través de muchos subcampos de la
astronomía, que observe y estudie las primeras estrellas,
de la época de reionización, formación de las primeras galaxias,
tome fotografías de nubes moleculares, grupos de formación
estelar, objetos con alto desplazamiento hacia el rojo demasiado
viejos y demasiado distantes para que pudieran ser observados
por el Hubble y otros telescopios anteriores.
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