Quando ALICE no país das maravilhas encontra ALBERT EINSTEIN

Composição do Gato de Cheshire que engloba dados no visível pelo Hubble e dados obtidos em raios-X pelo Observatório Chandra. Crédito: raios-X - NASA/CXC/UA/J. Irwin et al.; ótico - NASA/STScI

Faz este mês cem anos que Albert Einstein publicou a sua teoria da relatividade geral, uma das conquistas científicas mais importantes do século passado. Um resultado fundamental da teoria de Einstein é que a matéria distorce o espaço-tempo e, portanto, um objeto massivo pode provocar uma curvatura observável na luz de um objeto de fundo. O primeiro sucesso da teoria foi a observação, durante um eclipse solar, de que a luz de uma estrela distante de fundo era desviada exatamente pelo montante previsto à medida que passava perto do Sol. Desde aí, os astrónomos já encontraram muitos exemplos deste fenómeno, conhecido como "efeito de lente gravitacional".

Mais do que apenas uma ilusão cósmica, o efeito de lente gravitacional dá aos astrónomos uma maneira de examinar galáxias e grupos de galáxias extremamente distantes que, de outra forma, seriam impossíveis mesmo com os telescópios mais avançados. Os últimos resultados do grupo de galáxias "Gato de Cheshire" (SDSS J103842.59+484917.7) mostram como as manifestações da teoria de 100 anos de Einstein podem levar a novas descobertas hoje. Algumas das características são, na realidade, galáxias distantes cuja luz foi esticada e dobrada por grandes quantidades de matéria, a maioria da qual sob a forma de matéria escura, detetável apenas por meio do seu efeito gravitacional, encontrado no sistema.

Mais especificamente, a massa que distorce a luz galáctica distante encontra-se em torno de duas galáxias gigantes que formam os "olhos" e uma galáxia que forma o "nariz". Os arcos múltiplos da "face" circular surgem de lentes gravitacionais de quatro galáxias diferentes de fundo, bem atrás das galáxias dos "olhos". As galáxias individuais do sistema, bem como os arcos da lente gravitacional, são vistas no ótico pelo Telescópio Espacial Hubble. Cada galáxia "olho" é o membro mais brilhante do seu próprio grupo de galáxias e estes dois grupos correm em direção um ao outro a mais de 480.000 km/h. Os dados do Observatório de Raios-X Chandra da NASA (em púrpura) mostram gás quente aquecido até milhões de graus, evidência de que os grupos galácticos estão batendo um no outro.

Os dados em raios-X também revelam que o "olho" esquerdo do grupo do Gato de Cheshire contém, no seu centro, um buraco negro supermassivo e ativo. Os astrónomos pensam que o grupo galáctico do Gato de Cheshire tornar-se-á num grupo fóssil, definido como um conjunto de galáxias que contém uma galáxia elíptica gigante e outras galáxias muito mais pequenas e ténues. Os grupos fósseis podem representar uma fase temporária que quase todos os grupos galácticos atravessam em algum ponto da sua evolução. Por isso, os astrónomos estão ansiosos por compreender as propriedades e o comportamento destes grupos.

O Gato de Cheshire representa a primeira oportunidade que os astrónomos têm para estudar o progenitor de um grupo fóssil. Os astrónomos estimam que os dois "olhos" do gato se fundam daqui a cerca de mil milhões de anos deixando, num grupo combinado, uma galáxia muito grande e dúzias de galáxias mais pequenas. Nesse ponto, tornar-se-á um grupo fóssil e um nome mais apropriado será o grupo "Ciclopes".

O novo artigo científico sobre o Gato de Cheshire foi recentemente publicado na revista The Astrophysical Journal e está disponível online.

Fonte: Astronomia Online