Hubble captura um aglomerado de galáxias que também funciona como lente cósmica

Um aglomerado denso mostra por que as maiores estruturas do universo também estão entre as melhores ferramentas da astronomia

A NASA divulgou uma nova imagem do Telescópio Espacial Hubble do aglomerado de galáxias MACS0329-0211, e a imagem faz mais do que mostrar uma região congestionada do céu. Ela destaca um fato central da cosmologia moderna: os aglomerados de galáxias não são apenas grandes estruturas do universo, mas também lentes naturais que podem ampliar a luz de galáxias ainda mais distantes atrás delas.

A imagem, descrita pela NASA como semelhante a um enxame de abelhas retornando à colmeia, contém uma mistura de grandes galáxias elípticas, sistemas espirais e lenticulares vistos de perfil e espirais de frente cujos braços ainda são visíveis apesar da distância do aglomerado. Mas algumas das características mais importantes são mais tênues e distorcidas. Na parte superior direita da imagem, arcos de galáxias de fundo aparecem esticados e curvados pela gravidade do aglomerado.

Por que os arcos importam

Esses arcos são exemplos de lente gravitacional, uma das demonstrações mais claras de como a massa remodela a luz na relatividade geral. Quando um objeto tão massivo quanto um aglomerado de galáxias fica ao longo da linha de visão, ele pode desviar e ampliar a luz de galáxias muito mais distantes atrás dele. Isso torna aglomerados como o MACS0329-0211 cientificamente valiosos para além de seu próprio conteúdo. Eles funcionam como instrumentos cósmicos, oferecendo aos astrônomos uma visão ampliada de estágios anteriores do universo.

A descrição da NASA aponta um arco especialmente grande acima de uma brilhante galáxia elíptica gigante, bem como um conjunto de curvas brancas brilhantes que se cruzam perto do centro da imagem, que podem representar outra galáxia distante cuja luz foi ampliada e distorcida em uma forma semelhante ao número oito. Não se trata apenas de curiosidades visuais. São pistas tanto sobre a distribuição de matéria no aglomerado quanto sobre as propriedades das galáxias que estão sendo lenteadas.

Por que o Hubble ainda é adequado para esse trabalho

O Hubble observou o MACS0329-0211 como parte de um programa focado em aglomerados de galáxias brilhantes em raios X, usando tanto a Advanced Camera for Surveys quanto a Wide Field Camera 3 para reunir dados visíveis e infravermelhos. Esse amplo alcance espectral continua sendo um dos pontos fortes do observatório. Ver em múltiplas bandas ajuda os pesquisadores a caracterizar as galáxias no aglomerado, identificar fontes de fundo com lente gravitacional e estudar como esses sistemas massivos se encaixam na história mais ampla da formação de estruturas.

Os aglomerados de galáxias importam porque registram como a matéria se reuniu ao longo do tempo cósmico. Eles estão entre as maiores estruturas ligadas pela gravidade no universo, e seu crescimento reflete a interação entre gravidade, matéria escura, gás quente e evolução das galáxias. Uma imagem como esta, portanto, atua em dois níveis ao mesmo tempo: é um inventário da própria população do aglomerado e, ao mesmo tempo, uma janela por meio da qual uma história mais distante vem à tona.

Uma imagem que também é uma oportunidade de medição

Esse duplo papel é o que torna a imagem de aglomerados tão valiosa. Cada arco com lente gravitacional pode ajudar a restringir a distribuição de massa do aglomerado, incluindo matéria que não emite luz. Ao mesmo tempo, as galáxias de fundo ampliadas podem ser estudadas com mais detalhes do que seria possível de outra forma. Para astrônomos que tentam entender o universo primordial, essa combinação é extraordinariamente poderosa.

A nova divulgação do Hubble, portanto, não é apenas mais uma imagem de espaço profundo visualmente impressionante. É um lembrete de como a astronomia observacional muitas vezes transforma cenas bonitas em ferramentas analíticas. O MACS0329-0211 é interessante pelo que contém, mas talvez seja ainda mais importante pelo que revela por trás de si.

Mais de três décadas após o início de sua missão, o Hubble ainda produz esse tipo de ciência. Ao combinar imagens nítidas com ampla cobertura de comprimentos de onda, ele continua mostrando que algumas das regiões mais densas do universo também estão entre os melhores pontos de vista para enxergar mais fundo no tempo.

Este artigo é baseado na cobertura de science.nasa.gov. Leia o artigo original.