Entenda a importância do estudo de lentes e de arcos gravitacionais

Gerados pelo desvio da luz, um fenômeno previsto por Albert Einstein na Teoria da Relatividade Geral – comprovado em 1919 durante um eclipse total do Sol, observado em Sobral, no Ceará, e na Ilha de Príncipe, na África – os arcos gravitacionais podem ajudar no estudo de um dos maiores mistérios da física atual: a matéria escura – o outro é a energia escura. Os cientistas ainda não sabem bem do que a matéria escura é constituída, mas tem bastantes chances de ser um tipo de partícula ainda não descoberto.

O desvio dos raios de luz pelo campo gravitacional é um fenômeno parecido ao que acontece com a luz ao atravessar a água ou o vidro, por exemplo. No caso do espaço, a gravidade exerce sobre a luz um efeito semelhante ao de uma lente, alterando a forma de objetos que estão atrás dela – efeito chamado de lenteamento gravitacional. As lentes gravitacionais podem gerar imagens múltiplas de uma fonte e/ou distorcer sua forma, criando esses objetos curvos chamados arcos gravitacionais. Tanto as múltiplas imagens como os arcos são chamados de miragens gravitacionais.

O efeito da lente gravitacional é ideal para “pesar” objetos astronômicos, independentemente do seu conteúdo luminoso. A combinação entre observações de material visível e do efeito da lente em galáxias e aglomerados, por exemplo, fornece uma das evidências mais fortes sobre a existência da matéria escura.  

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As imagens afetadas pelo lenteamento gravitacional podem ser grandemente aumentadas pelo efeito, permitindo aos cientistas estudarem galáxias muito distantes, que não poderiam ser detectadas de outro jeito. Na prática, os aglomerados de galáxias acabam fazendo o papel de gigantescos telescópios gravitacionais.

Arcos gravitacionais são raros e de difíceis de serem detectados – só podem ser vistos por meio de equipamentos muito sensíveis. “É como procurar uma agulha no palheiro; em vez de olhar para o céu em geral, precisamos olhar para regiões com mais quantidade de massa, nos aglomerados de galáxias”, conta o coordenador do Sogras, Martín Makler.

Telescópios de grande porte situados em locais com excelentes condições atomosféricas – como é o caso dos construídos por vários países e instituições científicas no Chile – têm sido capazes de detectar fenômenos de baixo brilho, distorções sutis e estruturas pequenas, características para a detecção de arcos.   

 

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