Nova descoberta da Cruz de Einstein revela halo gigante de matéria escura
Astrônomos usando o Telescópio Espacial Hubble descobriram uma nova Cruz de Einstein, um fenômeno de lente gravitacional que expõe um halo massivo de matéria escura ao redor de uma galáxia distante. Esta rara imagem quádrupla de um quasar oferece evidências frescas sobre a extensão da matéria escura. A pesquisa, liderada por cientistas do Instituto de Astrofísica de Canarias da Espanha, aparece na Nature Astronomy.
A recém-identificada Cruz de Einstein, um exemplo impressionante da relatividade geral em ação, foi avistada por meio de observações com o Telescópio Espacial Hubble da NASA. Nomeada em homenagem à previsão de Albert Einstein sobre a curvatura da luz pela gravidade, esta configuração mostra um quasar distante aparecendo como quatro imagens distintas devido ao puxão gravitacional de uma galáxia em primeiro plano atuando como lente.
A galáxia lente, localizada em um desvio para o vermelho de 0.94, deforma o espaço-tempo o suficiente para multiplicar a imagem do quasar de fundo em desvio para o vermelho de 1.73. Os pesquisadores descobriram que essa lente revela um halo de matéria escura ao redor da galáxia muito maior do que o esperado—cerca de sete vezes o tamanho de um halo típico para tal sistema. "Esta é a primeira vez que vimos um halo de matéria escura tão estendido em uma Cruz de Einstein", disse a pesquisadora principal Sherry Suyu do Instituto de Astrofísica de Canarias.
A descoberta se baseia na Cruz de Einstein original encontrada em 1985 na constelação de Pegasus. Ao contrário daquela, esta nova variante fornece dados mais claros sobre a distribuição da matéria escura devido ao seu alinhamento e ao brilho do quasar. A equipe combinou imagens do Hubble com espectroscopia baseada em solo para mapear a estrutura do halo, confirmando que sua massa se estende bem além das estrelas e gás visíveis.
A matéria escura, que compõe cerca de 85% da matéria do universo, permanece invisível, mas influencia a gravidade em escalas cósmicas. Esta descoberta apoia modelos em que halos de matéria escura envolvem galáxias, auxiliando sua formação e estabilidade. No entanto, o tamanho incomum do halo levanta questões sobre como tais estruturas evoluem ao longo de bilhões de anos.
O estudo destaca o papel duradouro do Hubble em sondar o universo invisível, mesmo enquanto telescópios mais novos como o Telescópio Espacial James Webb se preparam para olhares mais profundos. Suyu observou: "Essas lentes são telescópios naturais, ampliando objetos distantes e nos ensinando sobre matéria invisível." A pesquisa envolveu colaboração internacional, incluindo contribuições do Max Planck Institute for Astrophysics.
Embora as coordenadas exatas da nova Cruz a coloquem no céu do norte, acessível a observatórios em todo o mundo, as implicações se estendem à cosmologia mais ampla. Ela ressalta que halos de matéria escura podem ser mais expansivos em certos ambientes, potencialmente refinando simulações do crescimento de galáxias.