Há alguns anos, o telescópio espacial Hubble detectou um par de galáxias espelhadas – exatas cópias uma da outra, mas posicionadas em disposição reversa. Depois de muitas consultorias com vários especialistas, os cientistas do observatório que opera o telescópio desvendaram o mistério: as “galáxias espelhadas” são na verdade um efeito de “lente gravitacional”, um fenômeno previsto por Albert Einstein em 1912.
O fenômeno em si não é exatamente novo – aqui no Olhar Digital, já mostramos galáxias que passam pelo mesmo paradigma. Entretanto, enquanto outros objetos são distorcidos e ficam deformados pela luz, as duas galáxias observadas constituem uma repetição exata delas mesmas – algo único na astronomia moderna.
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Neste caso específico, o que ocorre é o seguinte: a força gravitacional de um conjunto de galáxias não catalogado, localizado a 11 bilhões de anos-luz da Terra, estava deformando (e torcendo, e esticando, e iluminando, e distorcendo) a imagem de uma outra galáxia por trás dele.
O aspecto único espelhado se deu pelo fato de que tanto as galáxias à frente como as galáxias ao fundo estavam perfeitamente alinhadas, e a imagem ganhou esse aspecto espelhado.
Segundo Richard Griffiths, da Universidade do Havaí; e Timothy Hamilton, da Universidade Shawnee, em Ohio, esse fenômeno gerou distorções na fábrica do espaço. Essa distorção corresponde a uma área de imensa ampliação de imagem, causada pela força gravitacional de uma quantidade considerável de matéria escura. Como a luz não interage diretamente com a matéria escura, mas sim passa em volta dela, o resultado é a imagem espelhada que vemos acima.
Um bom exemplo usado por Griffiths é o padrão visual que vemos em um dia de Sol na piscina. “Pense na superfície distorcida de uma piscina sob o dia quente, mostrando padrões de luz brilhante no fundo. Esses padrões são causados por um efeito similar ao da lente gravitacional. As distorções na superfície agem como lentes parciais e concentram a luz do Sol nos "desenhos ondulados" ao fundo”.
Em termos mais simples: a luz da galáxia de trás passa pelo conjunto de galáxias à frente. Este, por sua vez, age como um espelho curvo, distorcendo a visualização da luz e dando o efeito que vimos acima.
Claro, a resposta nós temos agora, mas em 2013, quando Hamilton observou o objeto pela primeira vez, nada disso ainda nos era conhecido: “minha primeira ideia foi a de que talvez fossem galáxias interagindo entre si com os "braços" de uma espiral esticados. Essa impressão não se encaixava muito bem, mas eu não sabia mais o que pensar”, ele contou, ressaltando que encontrou o objeto por acidente quando pesquisava por quasares.
Foi só em 2015, quando ele mostrou as imagens para Griffiths, é que a explicação da distorção por lente gravitacional veio à tona. Mas mesmo naquela época, eles ainda não haviam identificado o conjunto de galáxias à frente (a “lente” do conjunto, por assim dizer). Isso veio apenas depois dos pesquisadores procurarem no banco de dados do projeto Sloan Sky Survey, que mapeia objetos no céu. O conjunto de galáxias estava marcado lá, mas não estava devidamente catalogado em outras bases.
Mais alguns anos se passaram e, com a consultoria de outra especialista – Jenny Wagner, da Universidade de Heidelberg, na Alemanha -, eles finalmente puderam corroborar suas teorias. Com a ajuda de um software e dos conhecimentos estudados por Wagner, foi possível interpretar, de forma computadorizada, a lente gravitacional. Com isso, Wagner chegou à conclusão de que a matéria escura no local era distribuída de forma fluida e em escalas leves.
“Foi ótimo ver que nós precisamos apenas das duas imagens espelhadas para sabermos da escala do quão agregada ou não a matéria escura pode ser nessas posições”, disse Wagner. “Aqui, nós não usamos nenhum modelo para lentes gravitacionais. Nós simplesmente atuamos nos elementos observáveis de várias imagens e no fato de que eles podem se transformar uns nos outros”.
Esse é um ponto bastante técnico, porém importante: tecnicamente, nós não sabemos “o que é” a matéria escura. Sabemos que ela existe, tem gravidade e massa, mas sua definição mais precisa, sua partícula mais ativa, formatos etc., ainda nos escapam ao conhecimento.
Considerando que a descoberta coloca um “limite” para a matéria escura dentro dessa configuração no espaço, saber o quão agregada/concentrada ou não ela é pode nos ajudar a identificar novos detalhes sobre ela – e, com sorte, a saber enfim o que ela é de fato.
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