O impressionante ‘anel de noivado de Einstein’ do universo primitivo é um dos mais antigos já descobertos

O anel de Einstein, denominado HerS J020941.1+001557, é feito de luz de uma galáxia a 19,5 bilhões de anos-luz da Terra. (Crédito da imagem: ESA/Hubble e NASA, H. Nayyeri, L. Marchetti, J. Lowenthal)

#Lente Gravitacional #Anel de Einstein 

O Telescópio Espacial Hubble capturou recentemente um anel extremamente raro e quase perfeito de luz distorcida gravitacionalmente, conhecido como “anel de Einstein”, brilhando em uma galáxia no início do universo. O halo luminoso alinha-se perfeitamente com outra galáxia, fazendo com que pareça um anel de noivado cravejado de diamantes.

Os anéis de Einstein ocorrem quando a luz de uma galáxia distante é curvada em torno de uma galáxia mais próxima ou de um buraco negro que está perfeitamente alinhado entre o objeto distante e o observador. Este efeito de curvatura, conhecido como lente gravitacional, é causado pela passagem da luz pelo espaço-tempo que foi distorcida pela imensa gravidade exercida pelo objeto em primeiro plano. A luz viaja em linha reta através do espaço-tempo curvo, fazendo parecer que está formando um arco em torno do objeto em primeiro plano.

Além de curvar a luz, as lentes gravitacionais ampliam-na, permitindo aos astrônomos detectar objetos distantes que de outra forma seriam quase invisíveis para nós. Esse efeito foi previsto pela primeira vez pela teoria da relatividade de Albert Einstein, que é o que dá nome aos círculos cósmicos.

Na nova foto, a luz do anel de Einstein, denominado HerS J020941.1+001557, vem de uma galáxia localizada a cerca de 19,5 bilhões de anos-luz da Terra. Foi fotografada por uma galáxia em primeiro plano, chamada SDSS J020941.27+001558.4, a cerca de 2,7 bilhões de anos-luz de distância, que é o ponto brilhante no centro do anel. Uma terceira galáxia sem lente, J020941.23+001600.7, alinha-se perfeitamente com o halo de luz, fazendo com que pareça uma pedra preciosa afixada.

HerS J020941 foi descoberto pela primeira vez em 2015 pelo projeto de ciência cidadã Space Warps, mas a nova imagem do Hubble mostra-o numa resolução muito maior.

A terceira galáxia sem lente alinha-se perfeitamente com o topo do círculo luminoso, fazendo com que a estrutura pareça um anel de noivado. (Crédito da imagem: ESA/Hubble e NASA, H. Nayyeri, L. Marchetti, J. Lowenthal)

A galáxia que emite o anel de Einstein está tão distante que você poderia pensar que sua luz não deveria ser visível para nós; a mais de 19 bilhões de anos-luz de distância, a luz parece mais velha que o próprio Universo, que se pensa ter cerca de 13,8 bilhões de anos. No entanto, devido à expansão do universo, a galáxia afastou-se de nós enquanto a sua luz viajava em nossa direção. A luz que vemos foi emitida pela primeira vez pela galáxia há cerca de 11,2 bilhões de anos. Como resultado, a luz tem uma tonalidade vermelha porque foi esticada pela expansão cósmica – um fenômeno conhecido como desvio para o vermelho.

HerS J02094 é um dos anéis de Einstein mais antigos já descobertos, mas vimos exemplos ainda mais distantes. No ano passado, o Telescópio Espacial James Webb (James Webb) avistou um anel de Einstein a cerca de 21 bilhões de anos-luz da Terra.

Os anéis de Einstein são uma área chave de estudo para os astrofísicos porque podem ajudar a lançar luz sobre a matéria escura – a matéria invisível de origem desconhecida que constitui cerca de 85% da massa do Universo. Ao medir o tamanho dos halos luminosos, os investigadores podem analisar a massa das galáxias em primeiro plano, o que lhes permite calcular a discrepância entre a sua massa estimada (com base no número de estrelas que as galáxias em primeiro plano possuem) e a sua massa real. Essa diferença é causada pela presença de matéria escura.

Nos próximos anos, o James Webb deverá ajudar os astrônomos encontrando mais anéis de Einstein do universo primitivo, o que ajudará a lançar ainda mais luz sobre o problema da matéria escura.


Publicado em 19/02/2024 17h52

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