Brenda Frye/University of Arizona
Imagem capturada pelo Webb do enxame de galáxias PLCK G165.7+67.0.
Primeira lente gravitacional dupla conhecida resulta do facto de a luz percorrer caminhos diferentes em torno das duas galáxias lentes, causando ligeiros atrasos no tempo que demora a chegar à Terra.
O Telescópio Espacial James Webb (JWST) revelou a primeira prova de um “ziguezague de Einstein”, um fenómeno em que a luz de um objeto cósmico distante é dobrada várias vezes por diferentes regiões do espaço-tempo deformado.
Esta descoberta, que envolve um quasar duplicado seis vezes, pode ajudar a resolver um dos maiores desafios da cosmologia, acreditam os cientistas.
O fenómeno foi identificado no quasar J1721+8842, um núcleo galáctico luminoso alimentado por um buraco negro que se alimenta. Inicialmente descoberto em 2018 como um quarteto de pontos de luz idênticos, os astrónomos atribuíram a sua duplicação à lente gravitacional — um processo em que objectos maciços, como as galáxias, dobram a luz de fontes distantes, criando imagens duplicadas ou halos luminosos chamados anéis de Einstein.
Observações posteriores em 2022 acrescentaram mais dois pontos de luz e um ténue anel de Einstein vermelho.
Agora, em novo estudo publicado a 8 de novembro no arXiv, os investigadores reanalisaram o J1721+8842 usando dados do Webb e confirmaram que todos os seis pontos têm origem num único quasar.
A luz do quasar passou por dois objetos de lentes maciças distintas, criando um padrão de ziguezague invulgar à medida que se desviava para trás e para a frente. Esta configuração rara, apelidada de “ziguezague de Einstein”, resulta do facto de a luz percorrer caminhos diferentes em torno das duas galáxias lentes, causando ligeiros atrasos no tempo que demora a chegar à Terra.
A lente gravitacional é uma ferramenta essencial para medir a massa dos objetos que a formam, o que, por sua vez, ajuda os cientistas a estudar a matéria e energia escura, ambos fatores-chave da expansão cósmica.
As capacidades sem paralelo do revelaram fenómenos de lentes em regiões do Universo nunca antes vistas, mas as suas observações também intensificaram a chamada “tensão de Hubble”. Esta discrepância que resulta de diferentes medições da taxa de expansão do Universo, pondo em causa os modelos cosmológicos existentes.
O ziguezague de Einstein poderia fornecer uma solução para a “tensão de Hubble”(discrepância que resulta de diferentes medições da taxa de expansão do Universo, pondo em causa os modelos cosmológicos existentes) ao permitir medições precisas tanto da constante de Hubble (a taxa de expansão cósmica) como da energia escura na mesma região.
Normalmente, só é possível obter uma destas medições de cada vez, mas esta configuração única pode permitir aos investigadores conciliar a tensão entre modelos concorrentes.
Thomas Collett, um astrofísico da Universidade de Portsmouth, no Reino Unido, que não esteve envolvido no estudo, disse à Science que o estudo do ziguezague irá “esclarecer se a taxa de expansão do universo é consistente com o modelo cosmológico ou não“. No entanto, os investigadores poderão demorar mais de um ano a obter os dados necessários a partir das imagens emaranhadas, acrescentou. “Por isso, talvez tenhamos de esperar algum tempo [para obter uma resposta]”.
