Esta imagem do Telescópio Espacial Hubble revela um alinhamento extraordinário de três galáxias a diferentes distâncias da Terra, com a mais distante a 19,5 bilhões de anos-luz de distância. Este alinhamento resulta em um fenômeno visual fascinante, onde a luz dessas galáxias cria formas distintas. O ponto brilhante central representa uma galáxia mais próxima, enquanto outra galáxia próxima cruza com um crescente de luz curvado, formando o que é conhecido como um anel de Einstein. Crédito: ESA/Hubble & NASA, H. Nayyeri, L. Marchetti, J. Lowenthal
Estudando uma imagem misteriosa: uma multidão de galáxias
O que estamos observando quando estudamos isso Telescópio Espacial Hubble imagem? Uma galáxia muito distante que fica a 19,5 bilhões de anos-luz da Terra? Ou uma galáxia vermelha luminosa muito mais próxima que está a (relativamente) pequena 2,7 bilhões de anos-luz de distância? Ou uma terceira galáxia que parece estar bem próxima da segunda?
A resposta, talvez confusa, é que estamos olhando para todas as três. Mais precisamente, estamos olhando para a luz emitida por todas essas galáxias, embora a galáxia mais distante esteja diretamente atrás da primeira, vista da Terra. Na verdade, é esse mesmo alinhamento que torna os visuais particulares nesta imagem possíveis.
Identificando as Galáxias: SDSS e HerS
O ponto brilhante central nesta imagem é uma das galáxias mais próximas, conhecida pelo nome longo — mas informativo — de SDSS J020941.27+001558.4 (os nomes das galáxias neste formato fornecem informações precisas sobre sua localização no céu). O outro ponto brilhante acima dele — que parece estar cruzando um crescente de luz curvo — é SDSS J020941.23+001600.7, a segunda galáxia mais próxima. E, finalmente, esse crescente de luz em si é a luz “lente” da galáxia muito distante. Isso é conhecido como HerS J020941.1+001557, e também é um exemplo interessante de um fenômeno conhecido como anel de Einstein.
Anéis de Einstein: A ciência por trás da luz curva
Os anéis de Einstein ocorrem quando a luz de um objeto muito distante é curvada (ou ‘lenteada’) em torno de um objeto intermediário massivo (ou ‘lenteada)’. Isso é possível porque o espaço-tempo, o tecido do próprio Universo, é curvado pela massa e, portanto, a luz viajando pelo espaço-tempo também é. Isso é muito sutil para ser observado em um nível local, mas às vezes se torna claramente observável ao lidar com curvaturas de luz em escalas astronômicas enormes, por exemplo, quando a luz emitida por uma galáxia é curvada em torno de outra galáxia ou aglomerado de galáxias.
Quando o objeto com lente e o objeto que faz a lente se alinham exatamente assim, o resultado é o formato distinto do anel de Einstein, que aparece como um círculo de luz completo ou parcial ao redor do objeto que faz a lente, dependendo da precisão do alinhamento. Este anel de Einstein parcial é de particular interesse, pois foi identificado graças a um projeto de ciência cidadã — SPACE WARPS — o que significa que membros do público possibilitaram a descoberta deste objeto!
