Deu tilt no Universo? Hubble vê a mesma supernova em quatro lugares

Usando o Telescópio Espacial Hubble, astrônomos detectaram quatro imagens diferentes e quase simultâneas da mesma explosão colossal de uma estrela, ocorrida cerca de 9 bilhões de anos atrás, quando o Universo tinha apenas um terço de sua idade atual. Peraí, para tudo. Como uma estrela pode estar em quatro lugares diferentes ao mesmo tempo? O que teria acontecido? Deu pau na Matrix? Superfaturamento de supernovas? Nada disso. É apenas a incrível teoria da relatividade geral em ação.

Uma única supernova aparece em quatro lugares diferentes. Como pode? Einstein explica. (Crédito: Nasa/ESA)

O fenômeno, conhecido como lente gravitacional, é um dos mais interessantes

10/03/2015

previstos pelas equações de Einstein. E não é difícil entender o princípio. É em essência a ideia de que qualquer massa presente no espaço curva ligeiramente os raios de luz que passam perto de si e com isso faz o mesmo papel de uma lente de óculos, que desvia ligeiramente a luz para colocar a imagem em foco na sua retina. (Complicando um pouco mais, e sendo absolutamente preciso, a presença de massa não entorta o raio de luz, mas na verdade deforma a curvatura do próprio espaço-tempo. Ou seja, a luz segue, como sempre, viajando em linha reta, mas o espaço em si é que se entorta, levando-a a tomar uma direção diferente. Muito louco, não?)

Foi basicamente isso que o Hubble flagrou. Uma supernova — a explosão violenta de uma estrela em colapso — aconteceu lá longe, e a luz desse evento partiu 9 bilhões de anos atrás. Mas, no meio do caminho até a Terra, 5 bilhões de anos atrás, esses raios luminosos cruzaram o caminho de uma enorme galáxia elíptica localizada num aglomerado de galáxias chamado MACS J1149+2223, e aí rolou uma lente gravitacional. O desvio dos raios de luz aconteceu por todas as bordas da galáxia e o resultado foi a produção de quatro imagens diferentes da mesma supernova.

A geometria da lente gravitacional e suas múltiplas imagens da supernova. (Crédito: Nasa/ESA)

Uma das coisas bacanas das lentes gravitacionais é que, ao desviar os raios de luz, elas ampliam a imagem. E essa é a razão pela qual o fenômeno pôde ser bem observado — sua luminosidade foi aumentada por um fator de 20 ao passar pelo aglomerado galáctico.

EM CARTAZ NUM TELESCÓPIO ESPACIAL PERTO DE VOCÊ
Foi uma baita surpresa para o grupo de astrônomos que trabalha justamente num projeto que caça lentes gravitacionais, na esperança de dar uma bisbilhotada mais poderosa sobre objetos celestes extremamente distantes e antigos. Nunca antes na história deste planeta a explosão de uma supernova havia sido flagrada em múltiplas imagens numa lente gravitacional. Já havia acontecido com galáxias, mas com uma explosão estelar é a primeira vez.

E por que isso é tão especial? Ocorre que uma supernova é um fenômeno que dura um tempo relativamente curto, e cada uma das quatro imagens observadas da supernova chegou a nós separada por algum tempo. “As quatro apareceram a poucos dias ou semanas uma da outra e as encontramos depois que haviam aparecido”, explica Steve Rodney, da Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos, um dos autores do trabalho. Isso acontece porque a quantidade específica de matéria (principalmente matéria escura) na região do aglomerado atrasa a chegada de alguns raios de luz, comparada a outros. É quase como um filme que é repetido diversas vezes para nós. Aparentemente, observações antigas revelam que ele já está em cartaz pelo menos há uns 20 anos, quando uma única imagem dele apareceu no aglomerado. E o mais empolgante: espera-se que ela reapareça pelo menos mais uma vez nos próximos cinco anos. Agora, sabendo onde olhar, vamos poder flagrar o evento do começo ao fim.

Além disso, medir as variações nas aparições ajuda a mapear a distribuição de matéria escura no aglomerado de galáxias — uma mão na roda, considerando que não há meio conhecido de detectar matéria escura, salvo por suas influências gravitacionais.

A descoberta foi reportada na última edição da revista científica americana “Science” e a supernova ganhou o apelido de Refsdal, em homenagem ao astrônomo norueguês Sjur Refsdal, que propôs, em 1964, o uso de imagens sucessivas de uma supernova geradas por lente gravitacional para estudar coisas como o ritmo de expansão do Universo. Meio século depois dessa previsão, e cem anos depois que Einstein formulou a teoria da relatividade geral, a ambicionada supernova foi encontrada. Já não era sem tempo. Quer dizer, já não será sem tempo — porque o melhor a respeito dela ainda está por vir. Coisas deste Universo fascinante em que vivemos.

Fonte: http://mensageirosideral.blogfolha.uol.com.br/2015/03/10/deu-tilt-no-universo-hubble-ve-a-mesma-supernova-em-quatro-lugares/