O show gravitacional mais forte do Universo
Seis exemplos das fortes lentes gravitacionais que o Telescópio Espacial Hubble descobriu e fotografou. Crédito da imagem: NASA, ESA, C. Faure (Zentrum für Astronomie, Universidade de Heidelberg) e J.P. Kneib (Laboratoire d'Astrophysique de Marseille).
Quando você junta massa suficiente, a teoria da gravidade de Einstein faz com que o espaço aja como uma lente. Aqui estão os resultados.
O primeiro fato surpreendente sobre a gravitação é que a razão entre a massa inercial e a massa gravitacional é constante onde quer que a tenhamos verificado. A segunda coisa surpreendente sobre a gravitação é o quão fraca ela é. – Richard Feynman
Em 1919, um eclipse solar provou ser uma das maiores previsões de Einstein: que a massa curva o espaço e faz com que a luz das estrelas se curve.
Desenvolvimento positivo da chapa fotográfica do eclipse solar de 1919. Você pode ver as estrelas marcadas por linhas verticais. Crédito da imagem: F. W. Dyson, A. S. Eddington e C. Davidson, 1919.
Com objetos ainda mais massivos do que estrelas – como galáxias, quasares ou aglomerados de galáxias – a gravidade pode fazer mais do que apenas dobrar a luz levemente: ela pode agir como uma lente.
Esta imagem ilustra um efeito de lente gravitacional. Crédito da imagem: NASA, ESA e Johan Richard (Caltech, EUA); Agradecimentos: Davide de Martin & James Long (ESA/Hubble).
Assim como as lentes ópticas podem focalizar ou distorcer a luz, as lentes gravitacionais curvam o espaço de forma tão significativa que ampliam e esticam objetos distantes de fundo.
As distorções de lente do aglomerado de galáxias Abell 2390. Crédito da imagem: NASA, ESA e Johan Richard (Caltech, EUA); Agradecimentos: Davide de Martin & James Long (ESA/Hubble).
Normalmente, um bom alinhamento distorcerá uma galáxia de fundo em dois arcos: um radial apontando para longe da massa do primeiro plano e um tangencial formando um arco ao redor da massa.
Aglomerado de galáxias Abell 2218, com muitos arcos característicos de lentes gravitacionais. Crédito da imagem: NASA, ESA e Johan Richard (Caltech, EUA); Agradecimentos: Davide de Martin & James Long (ESA/Hubble).
Ocasionalmente, um alinhamento ainda melhor criará várias imagens do mesmo objeto.
O aglomerado de galáxias Abell 68 e suas muitas galáxias de fundo distorcidas e com lentes. Crédito da imagem: NASA e ESA. Agradecimento: N. Rose.
A curvatura do espaço força alguns caminhos de luz a demorar mais para chegar do que outros, o que significa que estamos vendo o mesmo objeto de fundo em momentos diferentes.
Uma supernova com imagem quádrupla, graças à lente gravitacional. Crédito da imagem: NASA, ESA e S. Rodney (JHU) e a equipe FrontierSN; T. Treu (UCLA), P. Kelly (UC Berkeley) e a equipe GLASS; J. Lotz (STScI) e a equipe da Frontier Fields; M. Carteiro (STScI) e a equipe CLASH; e Z. Levay (STScI).
Mais espetacularmente, conseguimos ver uma supernova distante se repetir devido a esse efeito de lente.
Um anel de Einstein em forma de ferradura, pouco aquém do alinhamento perfeito necessário para um anel de 360 graus. Crédito de imagem: ESA/Hubble & NASA.
No alinhamento mais perfeito de todos, aparecerá um anel completo de 360º devido à lente gravitacional: um Anel de Einstein .
O sistema de lente gravitacional dupla, SDSSJ0946+1006, que mostra um raro alinhamento quase duplamente perfeito. Crédito da imagem: NASA, ESA e R. Gavazzi e T. Treu (Universidade da Califórnia, Santa Bárbara).
Embora a ciência tenha previsto essas lentes por décadas, a primeira não foi observada até 1979 Twin Quasar .
O Twin Quasar QSO 0957+561, como lente gravitacional da enorme galáxia elíptica, YGKOW G1, a quatro bilhões de anos-luz de distância. Esta foi a primeira lente gravitacional já descoberta, em 1979. Crédito da imagem: ESA/Hubble & NASA.
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