Uma grandiosa galáxia espiral barrada marca o local nesta imagem, mas o verdadeiro tesouro é a lente gravitacional no canto inferior direito, onde uma galáxia distante ao fundo está sendo ampliada e distorcida pela gravidade de uma galáxia mais próxima.
Esta observação é uma das muitas imagens de lentes gravitacionais feitas pelo Telescópio Espacial Hubble, da NASA, em preparação para a ciência com o novo Telescópio Espacial Nancy Grace Roman.
A lente gravitacional ocorre quando a massa de um objeto em primeiro plano – como uma galáxia – deforma o espaço-tempo, fazendo a luz se curvar, se distorcer e ser ampliada ao passar ao redor do objeto, como uma lente gigante no espaço. Lentes como essa surgem quando ocorre um alinhamento casual preciso entre as galáxias do primeiro plano e do fundo, fazendo a luz da galáxia de fundo se curvar ao redor da galáxia em primeiro plano.
Nesta imagem, a lente gravitacional inclui uma galáxia elíptica em primeiro plano que está a cerca de 4.5 bilhões de anos-luz de distância. Isso significa que a luz que vemos agora dessa galáxia teria começado a viajar em nossa direção quando o nosso sistema solar ainda estava se formando. A galáxia de fundo está a cerca de oito bilhões de anos-luz, quase o dobro da distância. Ela aparece como um par de arcos: um grande e muito visível, no alto à esquerda da galáxia em primeiro plano, e outro, uma imagem invertida e bem menor da mesma galáxia de fundo, no canto inferior direito. Essa configuração é chamada de par arco–contra-arco.
Quanto mais massiva é a galáxia em primeiro plano, mais forte é a lente gravitacional e mais ela curva a luz. Ao estudar a distorção da galáxia de fundo, os pesquisadores podem determinar quanta massa a galáxia em primeiro plano contém. Isso tem um papel enorme no estudo da matéria escura, a substância misteriosa e invisível que constitui a maior parte da massa do universo. A matéria visível não basta para explicar o nível de distorção da galáxia de fundo, o que permite aos pesquisadores calcular tanto a massa da galáxia em primeiro plano quanto a quantidade de matéria escura que ela contém.
Quase todos os objetos nesta imagem são galáxias, exceto algumas estrelas dispersas em primeiro plano. A galáxia espiral barrada desta imagem – assim chamada porque seus braços se estendem a partir de uma barra de estrelas em seu centro – tem aproximadamente o tamanho da nossa própria Via Láctea, que os astrônomos acreditam ser também uma espiral barrada. A minúscula espiral à esquerda da grande espiral pode ser uma galáxia satélite, semelhante às Grande e Pequena Nuvens de Magalhães, que orbitam a Via Láctea.
O Hubble observa o cosmos principalmente em luz visível e ultravioleta, com alguma cobertura no infravermelho, enquanto o Roman enxerga principalmente comprimentos de onda infravermelhos e um pouco de luz visível. O Hubble pode fornecer imagens de alta resolução de objetos individuais, enquanto o Roman tem um campo de visão muito maior, propício a panoramas.
Imagens como esta oferecem um vislumbre de como o Hubble e o Roman trabalharão juntos para construir um retrato ainda mais abrangente do cosmos. Esta é apenas uma das muitas imagens de lentes gravitacionais captadas pelo Hubble. Os astrônomos as usarão para analisar distorções gravitacionais, a fim de saber mais sobre a matéria escura nas galáxias em primeiro plano e preparar o terreno para futuras observações do Roman.
O Hubble só consegue observar essas lentes gravitacionais uma de cada vez, enquanto a visão ampla do céu do Roman fornecerá uma amostra maior dessas lentes. Os astrônomos estão usando as imagens nítidas do Hubble para construir um modelo computacional que analise melhor as distorções induzidas pela matéria escura. Essa ferramenta ajudará os astrônomos a analisar as grandes imagens do Roman. O Hubble também fará o acompanhamento de lentes interessantes detectadas pelo Roman.
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Claire Andreoli, Goddard Space Flight Center da NASA, Greenbelt, MD [email protected]
Fonte original: science.nasa.gov
