Um grupo de astrônomos observou uma supernova - que é um corpo celeste produzido pela explosão de uma estrela - com a imagem multiplicada pelo efeito conhecido como "lente gravitacional". Captada pelo telescópio espacial Hubble, a luz da supernova é vista em quatro diferentes imagens, por causa do fenômeno cósmico que faz com que a luz seja "curvada", ou defletida pela gravidade de uma galáxia de massa muito grande. 

A reportagem é de Fábio de Castro, publicada pelo jornal O Estado de S. Paulo, 06-03-2015.

Esse efeito de lente gravitacional criou quatro imagens separadas da mesma supernova. Segundo os autores, o sistema de luz curva que foi observado pode ser usado para testar a teoria da relatividade de Einstein e para medir a taxa de expansão do Universo. A descoberta foi publicada nesta quinta-feira, 5, na revista científica Science, em uma edição especial que celebra o centenário da Teoria Geral da Relatividade, de Albert Einstein.

Imagem do Telescópio Espacial Hubble: as várias galáxias vermelhas são membros do aglomerado MACS J1149.6+2223, que produz imagens distorcidas e altamente ampliadas das galáxias atrás dele. Uma grande galáxia do aglomerado (no centro) dividiu a luz emitida pela explosão de uma supernova em quatro imagens amarelas (setas), formando uma Cruz de Einstein.

A lente gravitacional funciona como um gigantesco telescópio natural. É um fenômeno astronômico que ocorre quando dois objetos se alinham em relação à Terra. A luz da fonte mais distante, neste caso uma supernova, é defletida pela gravidade da fonte mais próxima - que aqui é uma grande galáxia - agindo assim como uma imensa lente e amplificando a luz da supernova distante.

"Observamos a luz de uma supernova distante, mas o que temos é uma vista estranha e rara. A enorme massa deflete a luz da supernova que está atrás, de modo que a luz é vista em quatro imagens, configuradas como uma cruz em torno da galáxia. Essa é a chamada Cruz de Einstein, em homenagem ao físico que foi o primeiro a prever o fenômeno de lente gravitacional, há 100 anos", disse Anja von der Linden, pós-doutoranda no Instituto Niels Bohr, da Universidade de Copenhague (Dinamarca).

Tais imagens múltiplas da luz defletida pela gravidade de galáxias e quásares - que são corpos celestes formados por buracos negros ativos - já haviam sido observadas antes, mas uma supernova com quatro imagens é algo totalmente inédito, segundo os autores do estudo. "Fiquei empolgado quando observei as quatro imagens em torno da galáxia. Foi uma surpresa total", disse Patrick Kelly, da Universidade da Califórnia, que descobriu a supernova durante uma busca de rotina, como parte do projeto Grism Lens Amplified Survey from Space (Glass). "É uma descoberta maravilhosa. Há 50 anos nós estávamos buscando por uma supernova com um forte efeito de lente gravitacional - e agora encontramos uma. Além de ser realmente legal, a descoberta deverá fornecer muita informação importante para os astrofísicos", disse ele.

A galáxia envolvida no fenômeno está a uma distância de cinco bilhões de anos-luz, enquanto a supernova está a nove bilhões de anos-luz da Terra. Mas há algo ainda mais notável no estudo, segundo os autores. A galáxia fica no coração de um aglomerado gigantesco de galáxias, que fortalece consideravelmente o efeito de lente. Uma supernova nessa distância apareceria normalmente bastante esmaecida, mas por conta de sua localização favorável, a luz foi amplificada.

"A supernova aparece 20 vezes mais brilhante que o seu brilho normal. Isso se deve ao efeito combinado das duas 'lentes'. O grande aglomerado de galáxias foca a luz da supernova e produz pelo menos três imagens diferentes. A luz de uma dessas imagens passa por uma grande galáxia elíptica no aglomerado de galáxias e isso causa um segundo efeito de lente, que vemos como as quatro imagens configuradas em uma Cruz de Einstein", disse Jens Hjorth, professor do Instituto Niels Bohr.

Matéria escura

Segundo os cientistas, a incomum observação da supernova pode ajudar a entender a matéria escura, que os cientistas acreditam existir no espaço entre as galáxias. Os corpos celestes visíveis - planetas, estrelas e galáxias - representam apenas 5% do universo. O resto corresponde a energia escura e matéria escura. A matéria escura não pode ser vista, porque ela não emite, nem reflete luz, mas pode ser pesada indiretamente com o uso da gravidade. Quanto mais pesada é a galáxia, mais rápido se movem suas estrelas. 

Assim, a partir da velocidade das estrelas, é possível calcular o peso das galáxias. Cálculos das órbitas das estrelas nas galáxias e das galáxias nos aglomerados galácticos mostram que a imensa maioria da matéria - tanto nas galáxias, como entre elas - é matéria escura. A questão crucial para os cientistas é saber como a matéria escura se distribui. A nova observação, segundo os autores, permitirá que os pesquisadores melhorem seus cálculos sobre a distribuição da matéria escura - tanto no aglomerado, como na galáxia elíptica que foi observada.