A sonda Euclid, o detective do Universo escuro da Agência Espacial Europeia, fez uma descoberta surpreendente – mesmo no nosso quintal cósmico.
A Euclid arrancou na sua missão de seis anos para explorar o Universo escuro a 1 de Julho de 2023. Antes que a sonda pudesse iniciar a sua investigação, a equipa de cientistas e engenheiros na Terra teve de se certificar de que tudo estava a funcionar correctamente. Durante esta fase inicial de testes, em Setembro de 2023, a Euclid enviou algumas imagens de volta para a Terra. Estavam deliberadamente desfocados, mas numa imagem desfocada, o cientista do Arquivo Euclid, Bruno Altieri, viu um indício de um fenómeno muito especial e decidiu observá-lo mais de perto.
“Vou vendo os dados do Euclid à medida que eles chegam”, explica Bruno. “Mesmo nessa primeira observação, pude ver, mas depois da Euclid ter feito mais observações da área, pudemos ver um anel de Einstein perfeito. Para mim, que tenho um interesse de longa data pelas lentes gravitacionais, isto foi incrível.”
O Anel de Einstein, um fenómeno extremamente raro, estava escondido à vista de todos numa galáxia não muito distante. A galáxia, chamada NGC 6505, encontra-se a cerca de 590 milhões de anos-luz da Terra, a um passo de distância em termos cósmicos. Mas esta é a primeira vez que o anel de luz que rodeia o seu centro é detectado, graças aos instrumentos de alta resolução da sonda.
O anel em torno da galáxia em primeiro plano é composto por luz de uma galáxia brilhante mais distante. Esta galáxia de fundo está a 4,42 mil milhões de anos-luz de distância, e a sua luz foi distorcida pela gravidade no seu caminho até nós. A galáxia distante nunca foi observada antes e ainda não tem nome.
“Um anel de Einstein é um exemplo de uma lente gravitacional forte”, explica Conor O’Riordan, do Instituto Max Planck de Astrofísica, na Alemanha, e principal autor do primeiro artigo científico que analisa o anel. “Todas as lentes fortes são especiais, porque são muito raras e são incrivelmente úteis cientificamente. Este é particularmente especial porque está muito perto da Terra e o alinhamento torna-o muito bonito.”
A teoria geral da relatividade de Albert Einstein prevê que a luz se curvará em torno dos objetos no espaço, pelo que estes irão focar a luz como uma lente gigante. Este efeito de lente gravitacional é maior para objetos mais massivos – galáxias e enxames de galáxias. Isto significa que, por vezes, podemos ver a luz de galáxias distantes que, de outra forma, estariam escondidas.
Se o alinhamento estiver correto, a luz da galáxia fonte distante curva-se para formar um anel espetacular em torno do objeto em primeiro plano. Estes anéis de Einstein são um laboratório rico para os cientistas. Estudar os seus efeitos gravitacionais pode ajudar-nos a aprender sobre a expansão do Universo, a detectar os efeitos da matéria escura e da energia escura invisíveis e a investigar a fonte de fundo cuja luz é curvada pela matéria escura entre nós e a fonte.
“Acho muito intrigante que este anel tenha sido observado dentro de uma galáxia bem conhecida, que foi descoberta pela primeira vez em 1884”, diz Valeria Pettorino, cientista do projecto Euclid da ESA. “A galáxia é conhecida pelos astrónomos há muito tempo. E, no entanto, este anel nunca foi observado antes. Isto demonstra o quão poderosa sonda Euclid é, descobrindo coisas novas até em lugares que pensávamos conhecer bem. Esta descoberta é muito encorajadora para o futuro da missão Euclid e demonstra as suas fantásticas capacidades.”
Ao explorar a forma como o Universo se expandiu e se formou ao longo da sua história cósmica, Euclid revelará mais sobre o papel da gravidade e a natureza da energia escura e da matéria escura. O telescópio espacial mapeará mais de um terço do céu, observando milhares de milhões de galáxias até 10 mil milhões de anos-luz. Espera-se encontrar cerca de 100 mil lentes fortes, mas encontrar uma tão espetacular — e tão perto de casa — é surpreendente. Até agora, eram conhecidas menos de 1000 lentes fortes, e menos ainda foram obtidas em alta resolução.
“O Euclid vai revolucionar o campo, com todos estes dados que nunca tivemos antes”, acrescenta Conor.
Embora este anel de Einstein seja impressionante, a principal tarefa de Euclides é procurar os efeitos mais subtis das lentes gravitacionais fracas, onde as galáxias de fundo parecem apenas ligeiramente esticadas ou deslocadas. Para detectar este efeito, os cientistas terão de analisar milhares de milhões de galáxias. A Euclid iniciou o seu levantamento detalhado do céu a 14 de Fevereiro de 2024 e está gradualmente a criar o mapa 3D mais extenso do Universo até ao momento. Uma descoberta tão surpreendente, tão cedo na sua missão, significa que Euclid está a caminho de descobrir muitos outros segredos escondidos.
Texto traduzido de forma automática via Google.
Texto original: Euclid discovers a stunning Einstein ring
Imagens: ESA