En la constelación de la
Ballena, casi exactamente en el ecuador celeste, hay un objeto extraordinario que, por razones obvias, ha recibido el sobrenombre de
"el Dragón":
¡Qué es esto! Es una
galaxia. A la izquierda vemos la cabeza del Dragón, que tiene pinta de galaxia espiral, con un núcleo anaranjado de estrellas antiguas y azules brazos de estrellas jóvenes, festoneados de puntos brillantes de intensa formación estelar. Un cuello, un cuerpo y una cola serpentean hacia la derecha, también pintados de naranja y celeste. Es una galaxia, pero no se parece a
ninguna de las galaxias que estamos acostumbrados a ver. ¿Tal vez tiene una larga cola producto de una
interacción con otra galaxia? Después de todo el Dragón parece estar nadando en un mar de otras galaxias. Pero no es eso. Otros filamentos que vemos por ahí apuntan a otro fenómeno. El campo completo de este cúmulo de galaxias, conocido como
Abell 370, permite ver lo que está pasando:
En Abell 370 vemos cientos de galaxias, grandes y chicas. Pero lo más notable salta a la vista: el Dragón es un caso peculiar de una multitud de
arcos luminosos, algunos reconociblemente galaxias estiradas y deformadas, formando un patrón casi circular alrededor de su centro. Abell 370, con su enorme masa, funciona como un telescopio de mala calidad, aumentando y distorsionando la luz de galaxias más lejanas. Se trata de un caso extremo de
lente gravitacional, en la cual la refracción de la luz no la produce un medio material (como en una lupa de vidrio) sino la mismísima
curvatura del espacio-tiempo que explica la
Relatividad General.
Abell 370 es uno de los cúmulos del programa
Frontier Fields, una ambiciosa campaña de observación profunda de seis cúmulos de galaxias usando el
Telescopio Espacial Hubble, con la intención de aprovechar estos "telescopios naturales" para observar el universo joven, más allá de lo que el Hubble solito puede hacer. Además de cada cúmulo se observó un campo vecino, sin la lente gravitacional, con propósitos de comparación. Éste es el "aburrido" campo paralelo de Abell 370:
Vale un recordatorio: cada lucecita en estas imágenes no es una estrella, sino una gran galaxia con centenares de miles de millones de estrellas, con sus planetas, lunas, asteroides, cometas...
Además de permitir observar lejanísimas galaxias de otro modo inaccesibles, la deformación que produce la lente gravitacional permite calcular la distribución de materia en el cúmulo. Es un ejemplo de un
problema inverso: dado un resultado, descubrir la causa que lo produce. Los problemas inversos son notoriamente difíciles, y es un gran mérito de los astrónomos
la maestría que han logrado. Para Abell 370 la lente es así, pintando de azul la distribución de materia:
Dos cosas son notables aquí. Primero, que la distribución de materia no coincide exactamente con las galaxias que vemos formando parte del cúmulo, algunas de ellas muy brillantes, grandes y seguramente enormemente masivas. De hecho, la máxima densidad de la lente está aquí, ¡justo en un sitio donde no hay galaxias! Toda esta materia tiene masa (porque la vemos distorsionando la luz) pero
no brilla como las estrellas de una galaxia.
Por tal razón la llamamos
materia oscura. Aparte de que existe y que produce estos efectos, no sabemos gran cosa de ella.
En segundo lugar, vemos que hay dos núcleos de materia oscura (dos partes de azul más brillante). Esto muestra que Abell 370 no es un cúmulo sino
dos cúmulos en colisión (
tal vez sean cuatro). Cuando chocan dos cúmulos de galaxias rara vez chocan sus miembros unas con otras, tal es la vastedad del espacio entre ellas. Pero el tenue gas que hay entre ellas sí choca, y en el choque se comprime, se calienta y queda un poco atrás del resto de su cúmulo. Ese gas caliente emite rayos X, y ha sido observado por el
Telescopio Espacial Chandra. Aquí lo vemos pintado de rosa:
La separación de la nube rosa (gas caliente) y la nube azul (lente gravitacional) constituye una de las mejores evidencias de la existencia de esta rara materia oscura.
El Hubble se ha embarcado en una campaña adicional de observación de los Frontier Fields:
BUFFALO (Beyond Ultra-deep Frontier Fields and Legacy Observations). Afortunadamente
se solucionó la reciente
falla de uno de sus giróscopos y el Hubble ha retomado su trabajo, que nos ha dado tantas maravillas en ya más de un cuarto de siglo.
Las imágenes son de NASA/ESA/STScI/Hubble Space Telescope/Chandra Space Telescope y sus muchas e internacionales instituciones asociadas.
Insisto: estas cosas son elementales. No son rocket science. Lo puede ver cualquiera que mira un arcoíris. Si no podés fotografiarlo y querés pintarlo, pintalo bien. 
