O Telescópio Espacial James Webb capturou uma imagem impressionante do MACS J1149.5+2223 (MACS J1149), um aglomerado de galáxias a 5 bilhões de anos-luz de distância, na constelação de Leão. Estes novos dados não mostram apenas galáxias; demonstra como sua imensa gravidade curva e distorce a luz dos objetos atrás deles, um fenômeno chamado lente gravitacional.
O que são lentes gravitacionais?
Objetos massivos, como aglomerados de galáxias, distorcem o espaço-tempo. A luz de galáxias distantes viajando através deste espaço distorcido curva-se em torno do aglomerado em vez de se mover em linha reta. Esta curvatura amplia e distorce as galáxias de fundo, criando arcos esticados e formas bizarras.
O efeito é semelhante a olhar através de uma lente de vidro empenada – os objetos parecem alongados, duplicados ou alterados de outra forma. Isto não é uma ilusão de ótica, mas uma consequência fundamental da teoria da relatividade geral de Einstein.
Principais observações na imagem MACS J1149
A imagem de Webb revela vários exemplos impressionantes de lentes gravitacionais:
- Espirais Distorcidas: Uma galáxia próxima ao núcleo do aglomerado aparece esticada em uma forma rosa, semelhante a uma água-viva.
- Múltiplas Imagens: O mesmo objeto distante pode aparecer em vários lugares devido à curvatura da luz em torno de diferentes partes do aglomerado. Isto foi observado até com uma única supernova, aparecendo quatro vezes no mesmo campo de visão.
- Fundos ampliados: O efeito de lente cria efetivamente um telescópio natural, permitindo aos astrônomos estudar galáxias que de outra forma seriam muito fracas para serem observadas.
Por que isso é importante: estudando o universo primitivo
Estas observações foram feitas como parte do CAnadian NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS), um programa que utiliza Webb para estudar a evolução das galáxias no Universo primordial.
Os dados ajudarão os cientistas:
- Compreender como as estrelas se formam em ambientes de aglomerados densos.
- Mapear a distribuição de massa dentro de aglomerados de galáxias.
- Estude a época da reionização — um período em que as primeiras estrelas e galáxias iluminaram o Universo após o Big Bang.
“A gravidade esmagadora deste aglomerado faz mais do que apenas manter todas as galáxias unidas; ela curva o próprio espaço-tempo, dando-nos uma janela única para um passado distante.”
Ao analisar como a luz é distorcida, os astrônomos podem inferir a distribuição de massa dentro do aglomerado e até mesmo sondar as condições no Universo primordial. Isto torna as lentes gravitacionais não apenas um fenômeno bonito, mas uma ferramenta poderosa para a pesquisa cosmológica.
A capacidade do telescópio Webb de detectar estas distorções sutis abre novos caminhos para a compreensão da evolução das galáxias e da estrutura em grande escala do cosmos.
