As lentes de gravitação - um fenômeno que se insere na teoria da relatividade geral de Einstein - foram observadas inúmeras vezes, criando algumas imagens fantásticas de anéis, arcos e cruzamentos compostos por galáxias massivas a anos-luz de distância. Como a luz de um objeto de segundo plano é dobrada pela gravidade em torno de um objeto de primeiro plano, várias imagens ampliadas do objeto de segundo plano são produzidas a partir de nosso ponto de vista.
Pela primeira vez, um quasar (objeto quase-estelar) mostrou lentes gravitacionais de uma galáxia atrás dele. Foram encontradas cerca de cem instâncias de lentes gravitacionais que consistem em uma galáxia em primeiro plano e um quasar em segundo plano, mas esta é a primeira vez que o oposto é o caso; isto é, um quasar curvando a luz de uma galáxia de fundo ao seu redor para criar uma imagem múltipla dessa galáxia.
Pensa-se que os quasares são o resultado de um buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia que tenta engolir toda a matéria que a cerca. À medida que a matéria se acumula quando se aproxima do buraco negro, ela se aquece devido ao atrito e começa a emitir luz através do espectro eletromagnético. A luz de um quasar pode ofuscar uma galáxia inteira de estrelas, dificultando separar a luz de uma galáxia de fundo do brilho avassalador do próprio quasar.
Para fazer essa detecção inicial (certamente há muitos a seguir), os astrônomos do Laboratório de Astrofísica da EPFL, em cooperação com a Caltech, usaram dados do Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Eles analisaram 22.298 quasares do catálogo do SDSS Data Release 7 e procuraram imagens que apresentassem um espectro de emissão fortemente redshift. De acordo com o artigo que anuncia os resultados, "nesses espectros, procuramos linhas de emissão com desvio para o vermelho além do desvio para o vermelho do [quasar]".
Em outras palavras, um quasar que está fotografando uma galáxia no fundo exibirá um desvio para o vermelho mais alto do que aquele que não está fotografando uma galáxia de fundo, já que a luz da galáxia e do quasar é combinada nos dados do SDSS. Então, quasares que tinham um desvio para o vermelho esperado foram jogados fora, e uma análise estatística de quasares com linhas de emissão que poderiam imitar uma lente gravitacional eliminou muitos outros objetos. Isso deixou cerca de 14 objetos dos 22.298 analisados como possíveis candidatos. Desses 14, a equipe selecionou um para realizar observações de acompanhamento, denominadas SDSS J0013 + 1523.
O SDSS J0013 + 1523 fica a cerca de 1,6 bilhão de anos-luz de distância e está observando uma galáxia que fica a cerca de 7,5 bilhões de anos-luz da Terra. Usando o telescópio Keck II, eles foram capazes de confirmar que o SDSS J0013 + 1523 estava realmente capturando a luz de uma galáxia localizada atrás dele. Imagens do Hubble da descoberta estão em obras.
Aqui está um vídeo produzido pela EPFL descrevendo os resultados.
O que é significativo sobre essa descoberta - além do novo aspecto de um quasar que atua como uma lente - é que ela permitirá que os pesquisadores refinem melhor sua compreensão dos quasares. Quando a luz é dobrada em torno de um objeto, ela se dobra por causa da gravidade, e a gravidade é resultado da massa. Portanto, algo muito massivo funcionará como uma lente mais forte do que algo minúsculo, e a massa do objeto que realiza todo o trabalho da lente - nesse caso, o quasar em primeiro plano - pode ser determinada.
Seus resultados foram publicados em uma carta para Astronomia e Astrofísica em 16 de julho. O documento original está disponível para sua leitura aqui.
Fonte: Eurekalert aqui e aqui, artigo Arxiv aqui
