Esta distorção incrível é como uma lupa no espaço profundo: WebCuriosos
Uma lente gravitacional é o espelho definitivo do Universo. Distorce a visão dos objetos atrás deles, mas também fornece informações surpreendentes sobre galáxias e quasares distantes.
Astrônomos usando o Telescópio Espacial Hubble (HST) lançado recentemente uma nova imagem de uma dessas estranhas aparições chamada “The Carousel Lens”. É um raro alinhamento de sete galáxias de fundo que parecem distorcidas por um aglomerado de galáxias intermediário.
De acordo com o cientista sênior do Berkeley Lab, David Schlegel, esta lente gravitacional é uma grande descoberta para os astrônomos.
“Este é um 'alinhamento galáctico' incrivelmente sortudo – um alinhamento casual de múltiplas galáxias ao longo de uma linha de visão que abrange a maior parte do Universo observável”, disse ele. “Encontrar um desses alinhamentos é uma agulha no palheiro. Encontrar tudo isso é como oito agulhas precisamente alinhadas dentro daquele palheiro.”
A lente carrossel foi descoberta em Dados da Dark Energy Survey de alguns anos atrás. Agora os astrónomos estão a concentrar-se nele para medir a sua massa e os efeitos nas imagens de galáxias mais distantes.
Este alinhamento de lentes gravitacionais de sete galáxias e um aglomerado de galáxias em primeiro plano poderia muito bem fornecer novos insights sobre o Universo primordial através das fontes de galáxias com alto desvio para o vermelho, das propriedades do aglomerado de lentes e de questões não respondidas em cosmologia.
Desconstruindo a lente gravitacional do carrossel
As lentes gravitacionais de grande escala típicas no Universo consistem em um “objeto de lente” e objetos mais distantes atrás dele. Geralmente, esses objetos distantes são galáxias e quasares. (Lentes gravitacionais de pequena escala ocorrem quando um planeta passa na frente de sua estrela, por exemplo.)
No entanto, a Lente Carrossel é de natureza mais “cósmica”, cobrindo objetos separados por milhões de anos-luz. Em particular, o aglomerado que faz a lente está a cerca de 5 bilhões de anos-luz da Terra. Também é designado como DESI-090.9854-35.9683 e tem pelo menos quatro grandes membros de galáxias, bem como vários outros possíveis membros do aglomerado.
O Carrossel objetiva pelo menos sete galáxias distantes. Eles ficam entre 7,62 e 12 bilhões de anos-luz de distância da Terra. O seu alinhamento com o aglomerado de lentes resultou em múltiplas imagens de cada uma das galáxias mais distantes.
Suas formas são resultado do efeito “espelho de casa de diversões” que alonga suas aparições. A galáxia rotulada como “4a, 4b, 4c, 4d” na verdade forma uma “Cruz de Einstein” quase perfeita, que mostra a distribuição simétrica de massa na lente.
O Carrossel é um ótimo exemplo de “lente forte” no Universo, segundo Xiaoshang Huang, que faz parte da equipe de Berkeley que o estuda.
“Nossa equipe tem procurado lentes fortes e modelado os sistemas mais valiosos”, disse Huang.
“A lente carrossel é um alinhamento incrível de sete galáxias em cinco agrupamentos que se alinham quase perfeitamente atrás da lente do aglomerado de primeiro plano. À medida que aparecem através da lente, as múltiplas imagens de cada uma das galáxias de fundo formam padrões circulares aproximadamente concêntricos ao redor da lente de primeiro plano , como em um carrossel.
“É uma descoberta inédita e o modelo computacional gerado mostra uma perspectiva altamente promissora para medindo as propriedades do cosmos, incluindo as da matéria escura e energia escura.”
O que torna esta lente tão especial?
Em seu artigo lançado recentementeSchlegel, Huang e outros descreveram a modelagem da lente carrossel para compreender sua estrutura. Eles salientam que mostra quase todas as configurações de lentes que os astrónomos vêem em tais aparições. Existem vários arcos, formatos de diamante, o Anel de Einstein e lentes duplas.
A grande dispersão de distâncias entre a própria lente e as galáxias que ela está distorcendo também apresenta algumas áreas cosmológicas interessantes de estudo. Em particular, a equipa científica espera fazer mais estudos espectrais para compreender a distribuição de matéria do aglomerado de lentes.
Pelo menos sete fontes com lentes ajudarão a restringir a quantidade de matéria no aglomerado e a compreender as quantidades de matéria escura e bariônica em tais sistemas.
Além da distribuição da matéria, a equipe também pode usar esse sistema de lentes como forma de compreender as características das fontes distantes das lentes. Isto é importante porque os mais distantes fornecem informações sobre as condições nas suas várias épocas da história cósmica.
Por exemplo, a fonte 7 é uma fonte “próxima” interessante que poderia ser uma galáxia “quiescente” com desvio para o vermelho muito alto. Parece ser muito “vermelho” em medidas infravermelhas e outras deste tipo foram observadas pelo HST. A Fonte 7 poderia ser um exemplo eficiente do que é chamado de “extinção inicial de galáxias”.
Isso ocorre quando a formação de estrelas é interrompida e a galáxia fica quiescente. Isso pode acontecer de várias maneiras, mas a mais comum é algum tipo de ciclo de feedback entre o buraco negro supermassivo central e as regiões periféricas. Isto poderia ocorrer como resultado de fusões de galáxias, por exemplo, que eram muito comuns no Universo primitivo.
A Lente Carrossel (e outras desse tipo) fornece uma maneira especial de estudar aquela época da história cósmica e os eventos que moldaram as galáxias que vemos hoje.
Este artigo foi publicado originalmente por Universo hoje. Leia o artigo original.
