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Luz de galáxia distante forma Cruz de Einstein incrível

Atualizado 27 de julho de 20233

Uma galáxia apareceu nas imagens de telescópios multiplicada por lentes gravitacionais, formando algo conhecido como Cruz de Einstein. O nome é uma referência às previsões da Teoria da Relatividade Geral, de Albert Einstein, sobre galáxias lentificadas no formato de cruz.

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Quando um objeto massivo (como uma galáxia ou aglomerado de galáxias) está entre a Terra e outro objeto bem mais distante em um alinhamento quase perfeito, a luz do objeto de fundo é ampliada e distorcida pelo campo gravitacional do objeto massivo em primeiro plano.

Esse fenômeno amplia tanto a galáxia de fundo que permite os astrônomos observar galáxias muito afastadas que, de outro modo, não seriam detectáveis — daí o nome de lente gravitacional. Às vezes, a lentificação assume formatos curiosos, como o Anel de Einstein e o menos famoso Cruz de Einstein.

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A nova Cruz de Einstein apareceu ao redor de uma galáxia laranja em primeiro plano, que está no centro dos quatro objetos azuiz (Imagem: Reprodução/Cikota et al./arXiv/Creative Commons 4.0)

Na imagem acima, você observa a mesma galáxia multiplicada quatro vezes por uma lente criada pela gravidade do objeto alaranjado no centro. Devido à grande massa, o espaço-tempo em torno dele é distorcido de modo que parte da luz da galáxia ao fundo se divide e percorre caminhos diferentes.

Distorções no espaço-tempo acontecem em qualquer lugar, ao redor de todos os objetos macroscópicos com massa — esse fenômeno é o que chamamos de gravidade e é o que nos mantém na superfície terrestre. As partículas de luz também são afetadas pela gravidade, já que elas viajam pelo espaço-tempo, mas a velocidade delas permite um comportamento diferente.

Ao passar por grandes campos gravitacionais, parte da luz emitida pela galáxia mais afastada segue o caminho curvo deste campo, contornando o objeto massivo no meio do caminho. É mais ou menos como dirigir em uma estrada até encontrar um trevo dividindo o caminho em quatro vias diferentes e carro se multiplicasse para entrar em todas as direções ao mesmo tempo.

Exemplo de como funciona uma lente gravitacional, usando buracos negros ativos no lugar de galáxias; o resultado é o mesmo (Imagem: Reprodução/APS/Carin Cain)

Com isso, a luz da galáxia chega até nós com uma aparência bem diferente do verdadeiro formato dela, mas, felizmente, os astrônomos possuem algorítimos capazes de reconstruir a imagem original da galáxia para estudá-la.

Embora seja raro, não é a primeira vez que os cientistas encontram uma Cruz de Einstein. Há alguns anos, os astrônomos encontraram a galáxia ZW 2237+030, a 400 milhões de anos-luz de distância em direção à constelação de Pégaso, lentificando um quasar a 8 bilhões de anos-luz de distância. A imagem do quasar também aparece em formado de cruz.

Um artigo detalhando a nova Cruz de Einstein foi aceito pelo The Astrophysical Journal Letters e está disponível no arXiv.org.

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