Astrônomos recentemente fizeram uma notável e infrequente descoberta conhecida como “cruz de Einstein”, um fenômeno raro que envolve a divisão e ampliação da luz proveniente das profundezas do universo.
Nesta observação, uma galáxia elíptica, situada a uma distância aproximada de 6 bilhões de anos-luz da Terra, atuou como uma lente gravitacional, distorcendo e quadriseccionando um brilhante feixe de luz proveniente de outra galáxia de fundo, localizada cerca de 11 bilhões de anos-luz distante de nosso planeta.
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O padrão resultante exibe quatro manchas de luz azul, acompanhadas por um halo laranja em torno da galáxia em primeiro plano.
Essa configuração rara foi originalmente prevista por Albert Einstein em 1915, e sua observação fornece uma oportunidade valiosa para os astrônomos aprofundarem seu entendimento sobre o universo.
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A fonte luminosa subjacente, provavelmente originada de um quasar, representa uma galáxia em estágio inicial de desenvolvimento, cujo núcleo é caracterizado por um buraco negro supermassivo que se alimenta de vastas quantidades de matéria, liberando radiação em quantidades tão exorbitantes que sua luminosidade supera em mais de um trilhão de vezes a das estrelas mais radiantes conhecidas.
A teoria da relatividade geral de Einstein proporciona uma descrição abrangente acerca da maneira pela qual objetos de grande massa influenciam a estrutura do universo, denominada espaço-tempo.
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Essencialmente, a gravidade, como identificado por Einstein, não resulta de uma força invisível, mas sim da percepção da curvatura e deformação do espaço-tempo na presença de matéria e energia.
A curvatura do espaço-tempo, por sua vez, estabelece as diretrizes pelas quais energia e matéria se movem.
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Embora a luz seja intrinsecamente reta, quando atravessa uma região altamente curva do espaço-tempo, como o entorno de imensas galáxias, sua trajetória é afetada, acarretando uma curvatura em torno da galáxia e gerando um halo em sua distribuição.
A aparência desse halo é determinada tanto pela força gravitacional exercida pela galáxia quanto pela perspectiva do observador.
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No cenário específico em questão, a Terra, a galáxia lente e o quasar se alinharam em tal configuração que a luz do quasar foi replicada com perfeição, dando origem ao fenômeno conhecido como “anel de Einstein”.
A descoberta da lente gravitacional foi realizada em 2021 por meio do Dark Energy Spectroscopic Instrument, o qual está conectado ao telescópio localizado no Kitt Peak National Observatory, no Arizona.
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Após a identificação da lente, os astrônomos conduziram análises suplementares com o auxílio do Multi-Unit Spectroscopic Explorer, instalado no Very Large Telescope, situado no Chile, corroborando a presença de uma cruz de Einstein.
Nessa investigação, os astrônomos puderam registrar centenas de anéis de Einstein, cujo interesse ultrapassa a mera estética das imagens produzidas.
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Dado que esses anéis desempenham um papel de amplificação da luz ao dobrá-la, a reconstrução das configurações luminosas em suas formas originais, pré-distorção, promete aprimorar os detalhes que podem ser detectados em galáxias situadas a grandes distâncias.
Além disso, considerando que a magnitude da curvatura da luz está correlacionada com a intensidade do campo gravitacional do objeto responsável pela curvatura, os anéis de Einstein podem ser empregados como uma espécie de escala cósmica para estimar as massas de galáxias e buracos negros.
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A exploração das características das distorções da luz em torno desses anéis pode, inclusive, permitir a detecção de objetos que, de outra forma, seriam demasiadamente escuros para serem discernidos individualmente, a exemplo de buracos negros ou exoplanetas errantes.
A pesquisa foi aceita para publicação no periódico científico The Astrophysical Journal Letters e se encontra disponível no banco de dados de pré-impressão arXiv.
