Foi descoberta uma nova "Cruz de Einstein" que deforma o espaço-tempo
A teoria da relatividade explica a capacidade da gravidade para curvar a luz, criando um efeito de "lente gravitacional". Um grupo de cientistas acaba de observar uma nova "Cruz de Einstein" - um fenómeno fascinante.
Um grupo internacional de astrónomos e astrofísicos de renome começou a seguir um evento de luz refletida de uma galáxia distante que captaram pela primeira vez em 2021. Após quase dois anos de análise, os investigadores, liderados pelo Dr. Aleksandar Cikota do NOIRLab da NSF, conseguiram finalmente associar este fenómeno luminoso à chamada "Cruz de Einstein".
O que é a "Cruz de Einstein"?
Esta é uma das previsões ligadas à teoria da relatividade, proposta pelo cientista mais proeminente e popular do século XX. Trata-se de um fenómeno luminoso composto por quatro pontos perfeitos refletidos na curva do espaço-tempo. Este famoso fenómeno luminoso está presente nos manuais de ciências desde 1915 e mostra a capacidade da força da gravidade para curvar a trajetória da luz quando esta passa perto de um objeto maciço, como uma estrela ou um buraco negro.
Quando a luz de uma estrela distante viaja pelo espaço, a sua trajetória pode ser desviada pela presença de um objeto maciço entre a estrela e o observador. De acordo com a teoria da relatividade de Einstein, a massa deste objeto maciço dobra o espaço-tempo à sua volta, o que afeta a trajetória da luz.
A lente gravitacional proporcionou conhecimentos únicos sobre astrofísica e cosmologia, incluindo a determinação dos perfis de massa das galáxias e a restrição dos parâmetros cosmológicos.
A gravidade dobra a luz, criando um efeito de "lente gravitacional", pelo que os raios de luz são distorcidos ao longo da distância. Além disso, a "lente gravitacional" tem a particularidade de ampliar a luz de galáxias mais distantes, que de outra forma estariam demasiado longe para serem vistas em pormenor.
A forma como esta luz de fundo surge varia; por vezes é uma mancha, outras vezes um anel. Se o alinhamento estiver correto, o que se obtém são quatro luzes dispostas à volta do objeto em primeiro plano, a chamada "cruz de Einstein".
A imagem no centro da cruz corresponde à estrela distante, enquanto as outras três imagens estão localizadas em pontos simétricos à volta do objeto maciço.
Nova "Cruz de Einstein" encontrada
O artigo de investigação, publicado no Science Alert e aceite no The Astrophysical Journal Letters, explica como os cientistas utilizaram dados recolhidos durante dois anos com o instrumento Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) do Very Large Telescope para confirmar que estavam de facto na presença de uma nova "Cruz de Einstein".
A imagem é clara. Mostra uma galáxia vermelha maciça em primeiro plano e quatro luzes azuis à sua volta. Estas são imagens duplicadas de uma galáxia lenteada mais distante.
Esta "cruz de Einstein" foi detetada em DESI-253.2534+26.884. Trata-se de um sistema binário de estrelas maciças a cerca de 10 000 anos-luz do planeta Terra. As duas estrelas estão a orbitar muito perto uma da outra, com um período orbital de apenas 2,5 dias. A estrela maior do sistema é 100 vezes mais maciça que o nosso Sol, e a estrela mais pequena é 20 vezes mais maciça que o Sol.
Para que serve a 'Cruz de Einstein'?
Para além de ser um belo espetáculo de luz, a Cruz de Einstein pode ajudar-nos a compreender melhor o universo. Os resultados da luz uniformemente variável do software chamado GIGA-Len, utilizado pelos modelos do projeto, podem ser utilizados para compreender outras lentes gravitacionais imperfeitas, acelerando assim um processo longo e fastidioso. O GIGA-Len é uma estrutura para a modelação de lentes gravitacionais fortes, que lhes permitirá calcular com rapidez e precisão as propriedades do sistema.
"A descoberta da "Cruz de Einstein" demonstra um futuro muito promissor de modelação de poderosos sistemas de lentes que se espera venham a ser descobertos na próxima década", afirmam os cientistas envolvidos nesta investigação.