Más de un centenar de estrellas lejanas en una sola galaxia exprés

Original: "First Statistical Study of Over 100 Magnified Stellar Events at Redshift $$z \approx 0.725$$ with JWST"
arXiv:2604.22702 · 2026-04-24 · CC BY 4.0 · 2 min
El telescopio James Webb ha captado destellos de estrellas lejanas, amplificados por la gravedad de un cúmulo de galaxias.

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La luz de la lejana galaxia del Dragón tarda más de siete mil millones de años en llegar hasta nosotros. En su camino pasa junto a un enorme cúmulo de galaxias que, con su gravedad, curva la trayectoria de la luz como si fuera una lente. Por eso, la galaxia nos parece más brillante y más grande de lo que realmente es, igual que una lupa agranda un texto pequeño. Dentro de esta lente cósmica también hay estrellas individuales. Cuando una de estas estrellas pasa exactamente frente a una de las estrellas del Dragón, la luz de esta última se intensifica aún más por un breve instante, y vemos un destello.

Durante tres años consecutivos, los astrónomos observaron esta región con la cámara del telescopio James Webb. Buscaban esos destellos: estrellas que aparecían y desaparecían en las imágenes. Se acumularon más de un centenar de estos eventos. Es un récord: antes, en una sola galaxia se lograban detectar como mucho unas pocas decenas. Ahora se puede contar cuántas estrellas brillantes y cuántas tenues hay en el Dragón. Resultó que hay más estrellas brillantes de lo que predecían los modelos antiguos.

El cúmulo de galaxias actúa como una lupa: sin él, la luz del Dragón sería demasiado débil para distinguir estrellas individuales.

La distribución de los destellos también permite inferir cómo se reparte la invisible materia oscura en el cúmulo. Los destellos ocurren con más frecuencia donde la lente gravitacional es más fuerte. Esto ayuda a refinar el mapa del cúmulo y a poner a prueba hipótesis sobre la naturaleza de la materia oscura. Además, los astrónomos notaron que los destellos no son del todo simétricos: hay más a un lado del centro que al otro. Esta asimetría podría ser un rastro de las propiedades ondulatorias de la materia oscura, si esta estuviera compuesta por partículas ultraligeras que se comportan como ondas.

Este recuento masivo de estrellas lejanas es una herramienta nueva. Antes, sobre las estrellas en galaxias distantes se infería a partir de la luz total, pero ahora se pueden contar literalmente estrellas individuales. Es como si, en lugar de observar una multitud desde lejos, de repente pudiéramos ver los rostros.

Resumen original

tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2604.22702

Highly magnified stars at cosmological distances ($$z \gtrsim 0.7$$) become detectable thanks to microlensing by intracluster stars near the critical curves of galaxy clusters. Multi-epoch photometric campaigns targeting caustic crossing galaxies magnified by massive galaxy clusters enable the detection of these objects as transient events. Such stars provide unique opportunities to study stellar populations at early cosmic times, probe the nature of dark matter, reveal small-scale structure in the cluster, and improve lens models. To date, only a few dozen high-redshift stars have been reported, with a single lensed galaxy, the Dragon, holding the current record of 44 detections. These numbers, however, remain insufficient to exploit their full potential. In this paper, owing to the inclusion of new observations, we report the identification of more than 100 magnified stellar events in the Dragon, behind the massive galaxy cluster Abell 370. The relatively low redshift of the Dragon ($$z\approx0.725$$) facilitates the detection of its most massive stars. Using imaging data from three different cycles (2022--2024) with the James Webb Space Telescope, we apply a time-domain technique to identify flux variations associated with caustic-crossing events. From the spatial distribution of stellar events we constrain the high-end slope of the stellar luminosity function, finding $$\beta=2.18^{+0.20}_{-0.30}$$. Alternatively, assuming a fixed slope, we constrain the microlens surface mass density. In addition, we examine the parity asymmetry of the detected caustic-crossing events, a proposed probe of wave dark matter, and find that it remains present. We also use the events to trace the regions of highest magnification, offering an alternative way to map the system critical curves.

La galaxia del Dragón debe su nombre a su forma alargada: la lente gravitacional ha estirado su imagen en un arco que se asemeja al cuerpo curvo de un dragón.

En la serie «Star Trek», se usaban lentes gravitacionales para asomarse al pasado lejano del universo, aunque allí era una tecnología; aquí es la propia naturaleza.

\beta = 2.18^{+0.20}_{-0.30}
Índice de pendiente de la función de luminosidad: indica cuán rápido disminuye el número de estrellas a medida que aumenta su brillo. Cuanto mayor es β, menos estrellas brillantes hay en comparación con las tenues.
Científicos
Fritz ZwickyAdam RiessBrian SchmidtEdwin HubbleGeorges LemaîtreMaarten Schmidt
Conceptos
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