La luz de una galaxia lejana viaja hacia nosotros durante miles de millones de años, pero en el camino puede toparse con un cúmulo masivo de galaxias. Su gravedad actúa como un vidrio curvo: desvía la trayectoria de los rayos y, en lugar de una sola imagen, vemos varias — a veces en forma de arcos, a veces de puntos. Normalmente, estas «lentes» producen patrones simples, pero en el cúmulo MS 0451.6-0305 el telescopio James Webb capturó algo más intrincado.
En dos lugares distintos detrás del cúmulo, la luz se curvó de tal manera que se formaron figuras parecidas a una cola de golondrina bifurcada. Los astrónomos llaman a esto «cola de golondrina», un tipo raro de lente gravitacional en el que la imagen de la fuente se multiplica no en dos o cuatro, sino en un mayor número de copias que se disponen en un patrón característico. En el primer sistema, a una distancia correspondiente a una edad del universo de unos 2,5 mil millones de años, dentro de ese patrón apareció una pequeña parte de una galaxia con dos densos cúmulos de estrellas. Estos cúmulos se ven en cuatro lugares distintos, y en dos de ellos la luz está amplificada más de 300 veces. Esto permitió distinguir detalles de menos de un pársec, como si pudiéramos ver barrios individuales en una ciudad al otro extremo de la Tierra.
El segundo sistema está aún más lejos: la luz nos llegó de una galaxia que vemos tal como era apenas mil millones de años después del Big Bang. Allí el patrón es aún más complejo, por lo que los astrónomos usaron solo las coincidencias de imágenes más fiables para construir un modelo de la lente. Resultó que diferentes cúmulos están amplificados entre 20 y 200 veces, y sus tamaños van desde fracciones de pársec hasta 18 pársecs. Es la primera vez que se encuentran dos «colas de golondrina» en un mismo cúmulo, y demuestra que estas raras lentes pueden funcionar como microscopios naturales, mostrándonos diminutos detalles en galaxias de las épocas más tempranas.
El cúmulo MS 0451.6-0305 actuó como una lupa gigante que no solo dispersó la luz en arcos, sino que la enfocó en varios puntos brillantes. Y en esos puntos vimos lo que de otro modo habría permanecido indistinguible: cúmulos estelares individuales del tamaño de una pequeña parte de una galaxia, pero tan lejanos que sin la lente su luz se habría fundido en una mancha tenue.
Una lente gravitacional puede amplificar la luz de un objeto lejano cientos de veces, pero al mismo tiempo distorsiona su forma, como si miraras una bombilla a través de un vidrio irregular y vieras varios reflejos de ella.
En la novela «Luz de estrellas lejanas», los astrónomos usan una lente gravitacional para examinar la superficie de un planeta en otra galaxia, de manera similar a como funcionan las «colas de golondrina» de este artículo.