Hubble capta um impressionante ‘anel de Einstein’ se entendendo nas profundezas do Universo

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Créditos: ESA / NASA / T. Treu / J. Schmidt.

Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert

A gravidade é a cola estranha e misteriosa que une o Universo, mas esse não é o limite de seus encantos. Também podemos aproveitar a maneira como ele distorce o espaço-tempo para ver objetos distantes que de outra forma seriam muito mais difíceis de distinguir.

Isso é chamado de lente gravitacional, um efeito previsto por Einstein, e é lindamente ilustrado em uma nova operação do Telescópio Espacial Hubble.

No centro da imagem (abaixo) há um anel brilhante e quase perfeito com o que parecem ser quatro pontos brilhantes ao longo dele, contornando mais dois pontos com um brilho dourado.

Créditos: ESA / NASA / T. Treu / J. Schmidt.

Isso é chamado de anel de Einstein, e esses pontos brilhantes não são seis galáxias, mas três: as duas no meio do anel e um quasar atrás dele, com sua luz distorcida e ampliada ao passar pelo campo gravitacional dos duas primeiras galáxias da frente.

Como a massa das duas galáxias em primeiro plano é tão alta, isso causa uma curvatura gravitacional do espaço-tempo ao redor do par. Qualquer luz que então viaja através deste espaço-tempo segue esta curvatura e entra em nossos telescópios borrada e distorcida – mas também ampliada.

Ilustração das lentes gravitacionais. Tradução da imagem: galáxia (galaxy); aglomerado de galáxias (galaxy cluster); imagens distorcidas e ampliadas em lentes da galáxia (lensed galaxy images); raios de luz distorcidos (distorted light-rays) e Terra (Earth). Créditos: ESA / NASA / L. Calçada.

Esta, ao que parece, é uma ferramenta realmente útil para sondar os confins distantes e próximos do Universo. Qualquer coisa com massa ideal pode funcionar como uma lente gravitacional. Isso pode significar uma ou duas galáxias, como vemos aqui, ou mesmo enormes aglomerados de galáxias, que produzem uma maravilhosa mistura de manchas de luz dos muitos objetos atrás deles.

Astrônomos que investigam o espaço profundo podem reconstruir essas manchas e imagens replicadas para ver em detalhes muito mais precisos as galáxias distantes assim objetivadas. Mas isso não é tudo que as lentes gravitacionais podem fazer. A força de uma lente depende da curvatura do campo gravitacional, que está diretamente relacionado com a massa em torno dela.

Assim, as lentes gravitacionais podem nos permitir descobrir a massa de galáxias e aglomerados de galáxias, que por sua vez podem nos ajudar a encontrar e mapear a matéria escura – a misteriosa e invisível fonte de massa que gera gravidade adicional que não pode ser explicada pelas coisas no Universo que nós podemos realmente ver.

Um pouco mais perto de casa, as lentes gravitacionais – ou microlentes, para ser mais preciso – podem nos ajudar a encontrar objetos dentro da Via Láctea que seriam escuros demais para vermos de outra forma, como buracos negros de massa estelar.

E podemos ir ainda mais perto. Os astrônomos conseguiram detectar exoplanetas errantes – aqueles livres de uma estrela hospedeira, vagando pela galáxia, frios e sozinhos – a partir da ampliação que ocorre quando esses exoplanetas passam entre nós e estrelas distantes. E eles até usaram microlentes gravitacionais para detectar exoplanetas em outras galáxias.

É muito estranho o que o Universo tem em suas mangas gravitacionais.

Você pode baixar uma versão em tamanho de papel de parede da imagem acima no site da Agência Espacial Europeia.