Há alguns anos, o telescópio espacial Hubble detectou um par de galáxias espelhadas – exatas cópias uma da outra, mas posicionadas em disposição reversa. Depois de muitas consultorias com vários especialistas, os cientistas do observatório que opera o telescópio desvendaram o mistério: as “galáxias espelhadas” são na verdade um efeito de “lente gravitacional”, um fenômeno previsto por Albert Einstein em 1912.

O fenômeno em si não é exatamente novo – aqui no Olhar Digital, já mostramos galáxias que passam pelo mesmo paradigma. Entretanto, enquanto outros objetos são distorcidos e ficam deformados pela luz, as duas galáxias observadas constituem uma repetição exata delas mesmas – algo único na astronomia moderna.

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Imagem mostra detalhes das "galáxias espelhadas", mais um exemplo do efeito de lente gravitacional previsto por Albert Einstein em 1912
Detalhamento das “galáxias espelhadas” mostra que, na verdade, uma galáxia está emitindo uma luz que é distorcida por outra à sua frente (Imagem: NASA, ESA, Richard E. Griffiths [UH Hilo], Jenny Wagner [ZAH], Joseph DePasquale [STScI])

Neste caso específico, o que ocorre é o seguinte: a força gravitacional de um conjunto de galáxias não catalogado, localizado a 11 bilhões de anos-luz da Terra, estava deformando (e torcendo, e esticando, e iluminando, e distorcendo) a imagem de uma outra galáxia por trás dele.

O aspecto único espelhado se deu pelo fato de que tanto as galáxias à frente como as galáxias ao fundo estavam perfeitamente alinhadas, e a imagem ganhou esse aspecto espelhado.

Segundo Richard Griffiths, da Universidade do Havaí; e Timothy Hamilton, da Universidade Shawnee, em Ohio, esse fenômeno gerou distorções na fábrica do espaço. Essa distorção corresponde a uma área de imensa ampliação de imagem, causada pela força gravitacional de uma quantidade considerável de matéria escura. Como a luz não interage diretamente com a matéria escura, mas sim passa em volta dela, o resultado é a imagem espelhada que vemos acima.

Um bom exemplo usado por Griffiths é o padrão visual que vemos em um dia de Sol na piscina. “Pense na superfície distorcida de uma piscina sob o dia quente, mostrando padrões de luz brilhante no fundo. Esses padrões são causados por um efeito similar ao da lente gravitacional. As distorções na superfície agem como lentes parciais e concentram a luz do Sol nos ‘desenhos ondulados’ ao fundo”.

Em termos mais simples: a luz da galáxia de trás passa pelo conjunto de galáxias à frente. Este, por sua vez, age como um espelho curvo, distorcendo a visualização da luz e dando o efeito que vimos acima.

Claro, a resposta nós temos agora, mas em 2013, quando Hamilton observou o objeto pela primeira vez, nada disso ainda nos era conhecido: “minha primeira ideia foi a de que talvez fossem galáxias interagindo entre si com os ‘braços’ de uma espiral esticados. Essa impressão não se encaixava muito bem, mas eu não sabia mais o que pensar”, ele contou, ressaltando que encontrou o objeto por acidente quando pesquisava por quasares.

Foi só em 2015, quando ele mostrou as imagens para Griffiths, é que a explicação da distorção por lente gravitacional veio à tona. Mas mesmo naquela época, eles ainda não haviam identificado o conjunto de galáxias à frente (a “lente” do conjunto, por assim dizer). Isso veio apenas depois dos pesquisadores procurarem no banco de dados do projeto Sloan Sky Survey, que mapeia objetos no céu. O conjunto de galáxias estava marcado lá, mas não estava devidamente catalogado em outras bases.

Mais alguns anos se passaram e, com a consultoria de outra especialista – Jenny Wagner, da Universidade de Heidelberg, na Alemanha -, eles finalmente puderam corroborar suas teorias. Com a ajuda de um software e dos conhecimentos estudados por Wagner, foi possível interpretar, de forma computadorizada, a lente gravitacional. Com isso, Wagner chegou à conclusão de que a matéria escura no local era distribuída de forma fluida e em escalas leves.

“Foi ótimo ver que nós precisamos apenas das duas imagens espelhadas para sabermos da escala do quão agregada ou não a matéria escura pode ser nessas posições”, disse Wagner. “Aqui, nós não usamos nenhum modelo para lentes gravitacionais. Nós simplesmente atuamos nos elementos observáveis de várias imagens e no fato de que eles podem se transformar uns nos outros”.

Esse é um ponto bastante técnico, porém importante: tecnicamente, nós não sabemos “o que é” a matéria escura. Sabemos que ela existe, tem gravidade e massa, mas sua definição mais precisa, sua partícula mais ativa, formatos etc., ainda nos escapam ao conhecimento.

Considerando que a descoberta coloca um “limite” para a matéria escura dentro dessa configuração no espaço, saber o quão agregada/concentrada ou não ela é pode nos ajudar a identificar novos detalhes sobre ela – e, com sorte, a saber enfim o que ela é de fato.

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