Quatro Luzes Misteriosas Fotografadas pelo Hubble

A imagem que se segue, obtida com o Telescópio Espacial Hubble, mostra o enxame de galáxias MACS J1149.6+2223, situado a uma distância de 5 mil milhões de anos-luz na direção da constelação do Leão. O enxame é muito denso e é dominado pela galáxia elíptica gigante no seu centro. Sem dúvida uma fotografia espectacular, mas na linha do que o Hubble nos tem habituado. E então? Qual é a novidade?

Crédito: NASA, ESA, S. Rodney (JHU) e equipa FrontierSN; T. Treu (UCLA), P. Kelly (UC Berkeley), e equipa GLASS; J. Lotz (STScI) e equipa Frontier Fields; M. Postman (STScI) e equipa CLASH; Z. Levay (STScI).

Crédito: NASA, ESA, S. Rodney (JHU) e equipa FrontierSN; T. Treu (UCLA), P. Kelly (UC Berkeley), e equipa GLASS; J. Lotz (STScI) e equipa Frontier Fields; M. Postman (STScI) e equipa CLASH; Z. Levay (STScI).

Escondida nesta imagem está um fenómeno tão raro quanto espectacular. A imagem que se segue é a mesma mas com parte do campo de visão ampliado — junto à galáxia elíptica gigante, ao pé das galáxias espirais distorcidas. Vêem os quatro pontos luminosos assinalados com setas? São quatro imagens de uma mesma supernova que explodiu numa galáxia muito mais distante, a cerca de 9.3 mil milhões de anos-luz, situada por detrás do enxame! A enorme concentração de massa no enxame MACS J1149.6+2223 afecta a trajectória da luz proveniente de galáxias mais distantes que se situam por detrás do enxame, quando vistas a partir da Terra. O enxame funciona como uma lente, de facto uma lente gravitacional, fazendo convergir para a Terra a trajectória de fotões que de outra forma nunca cá chegariam. Tal como uma lente, o enxame também aumenta a intensidade da luz proveniente dessas fontes longínquas. A luz desta supernova, por exemplo, foi amplificada cerca de 20 vezes, quase 3.5 magnitudes, permitindo a sua detecção e estudo.

Crédito: NASA, ESA, S. Rodney (JHU) e equipa FrontierSN; T. Treu (UCLA), P. Kelly (UC Berkeley), e equipa GLASS; J. Lotz (STScI) e equipa Frontier Fields; M. Postman (STScI) e equipa CLASH; Z. Levay (STScI).

Crédito: NASA, ESA, S. Rodney (JHU) e equipa FrontierSN; T. Treu (UCLA), P. Kelly (UC Berkeley), e equipa GLASS; J. Lotz (STScI) e equipa Frontier Fields; M. Postman (STScI) e equipa CLASH; Z. Levay (STScI).

Devido à distribuição de massa heterogénea dentro do enxame, o MACS J1149.6+2223 funciona como uma lente muito complexa. A luz da supernova, ao passar por esta região do espaço, é forçada a percorrer caminhos diferentes até chegar a nós, atrasando-se mais ou menos na viagem. Por outras palavras, as 4 imagens que vemos da supernova mostram-na em momentos diferentes da explosão! De facto, os astrónomos conhecem tão bem esta lente gravitacional, através de observações complementadas com simulações em computador, que estimam que uma imagem da supernova deveria ter sido visível há cerca de 20 anos — a luz da supernova que percorreu o caminho mais curto dentro da lente. Uma nova imagem da supernova irá aparecer no enxame daqui a 5 anos, numa outra localização. Esta luz está a ser obrigada a percorrer um caminho mais longo e atrasou-se na sua viagem até à Terra.

A lente gravitacional do MACS J1149.6+2223 permitiu a detecção de uma supernova numa galáxia situada a 9.3 mil milhões de anos-luz. Crédito: NASA, ESA, e A. Feild (STScI).

A lente gravitacional do MACS J1149.6+2223 permitiu a detecção de uma supernova numa galáxia situada a 9.3 mil milhões de anos-luz. Crédito: NASA, ESA, e A. Feild (STScI).

(Fonte: STScI)

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