Galáxia gigantesca funciona como uma “lente de aumento” no espaço

Astrônomos da NASA, usando o Telescópio Espacial Hubble, descobriram, de forma inesperada, a galáxia mais distante que atua como uma lente de aumento cósmico. Com idade aparente de 9,6 bilhões anos, essa galáxia elíptica monstruosa quebra o recorde anterior.

Estas galáxias que funcionam como “lentes” são tão grandes, que sua gravidade dobra, amplia e distorce a luz de objetos por trás delas. Esse fenômeno é chamado de lente gravitacional. Dada a sua raridade, seria necessário examinar uma região muito maior – em centenas de vezes – para encontrar um exemplar do tipo.

O objeto presente atrás da lente cósmica é uma pequena galáxia espiral passando por uma rápida explosão de formação de estrelas. A sua luz levou 10,7 bilhões anos para chegar ao campo de visão do telescópico, portanto, ver um alinhamento tão distante da Terra é um achado raro. O descobrimento de mais galáxias como essa poderia oferecer pistas sobre como as galáxias jovens no início do universo transformam-se em enormes galáxias de matéria escura, que representam a maior parte de matéria do universo.

“A galáxia está tão longe, que nós estamos vendo como ela era há mais de 9,6 bilhões de anos”, explicou a pesquisadora líder, Kim-Vy Tran da Texas A & M University. “É muito difícil ver um alinhamento entre duas galáxias do início do universo. Imagine segurar uma lupa perto de você e, em seguida, movê-la para muito mais longe. Quando você olha através de uma lupa, mais ou menos no comprimento do braço, as chances de ver um objeto em dimensões maiores, são elevadas. Mas se você mover a lupa até o outro lado da sala, suas chances de ver a lupa, perfeitamente alinhada com algum outro objeto além dela, diminuem”, explica.

Os membros da equipe, Kenneth Wong e Sherry Suyu, da Academia Sinica Institute of Astronomy & Astrophysics (ASIAA), em Taipei, Taiwan, usaram a lente gravitacional a partir do alinhamento, medindo a massa total da galáxia gigante, incluindo a quantidade de matéria escura, pela medição da intensidade de seus efeitos de ‘lente’ com a luz da galáxia de fundo. A gigante galáxia, em primeiro plano, pesa 180 bilhões de vezes mais do que o nosso Sol e é uma galáxia enorme para a época. Também é um dos membros mais brilhantes de um aglomerado de galáxias distante, chamado IRC 0218.

“Há centenas de galáxias lentes que nós conhecemos, mas quase todas são relativamente próximas, em termos cósmicos”, disse Wong, primeiro autor da equipe. “Encontrar uma lente tão longe quanto esta é uma descoberta muito especial, porque podemos aprender sobre o teor da matéria escura das galáxias de um passado distante. Ao comparar a nossa análise desta galáxia lente para as lentes mais próximas, podemos começar a entender como que o conteúdo de matéria escura tem evoluído ao longo do tempo”, animou-se o pesquisador.

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A equipe suspeita que a galáxia lente continuou em constante crescimento ao longo dos últimos 9 bilhões de anos, ganhando estrelas e matéria escura, além de engolir galáxias vizinhas. Tran explicou que estudos recentes sugerem que estas galáxias massivas ganham mais matéria escura do que estrelas, conforme se expandem.

Astrônomos acreditavam que tanto a matéria escura, quanto a ‘normal’, acumulavam a mesma quantidade ao longo do tempo. Agora, descobriu-se que há influência temporal. A galáxia recém-descoberta tornou-se muito mais massiva que a Via Láctea, tendo mais matéria escura, também.

Tran e sua equipe estavam estudando a formação de estrelas em dois aglomerados de galáxias distantes, incluindo IRC 0218, quando a incrível lente gravitacional foi descoberta. Ao analisar dados espectrográficos do W.M. Keck Observatory, no Havaí, Tran avistou uma forte detecção de gás de hidrogênio quente que parecia surgir de uma galáxia elíptica gigante. A detecção foi surpreendente, porque o gás de hidrogênio quente é uma assinatura clara do nascimento da estrela. Observações anteriores mostraram que a gigante elíptica, residente no IRC aglomerado de galáxias 0218, era uma antiga galáxia, já estabilizada, que tinha parado de criar estrelas há muito tempo. Outra descoberta intrigante foi que as jovens estrelas estavam a uma distância muito mais longe do que a galáxia elíptica. Tran ficou muito surpresa e preocupada, acreditando que sua equipe havia cometido algum erro nas observações.

A astrônoma logo percebeu que não tinha cometido um erro quando olhou para as imagens do Hubble tiradas em comprimentos de onda azul, que revelou o brilho das estrelas do principiante. As imagens de alta definição do Hubble, revelaram um objeto azul em torno da galáxia elíptica. Tran reconheceu as características incomuns presentes atrás da ‘lente’ como uma galáxia mais distante.

Os resultados da equipe da Nasa foram divulgados no The Astrophysical Journal Letters.

[Jornal Ciência]