SDSS J103842.59+484917.7: Gato de Cheshire e os 100 anos da Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein

Quando Alice no País das Maravilhas encontra Albert Einstein?

Composição do Gato de Cheshire que engloba dados no visível pelo Telescópio Espacial Hubble e dados obtidos em raios-X pelo Observatório Espacial Chandra. Créditos: raios-X – NASA/CXC/UA/J. Irwin et al.; no espectro visível: NASA/STScI (Hubble)

Há 100 anos, em novembro de 1915, Albert Einstein publicou a sua teoria da relatividade geral, uma das conquistas científicas mais importantes do século XX.

Um resultado chave da teoria de Einstein é que a matéria distorce o espaço-tempo. Assim, um objeto massivo pode provocar uma curvatura observável na luz de um objeto de fundo. O primeiro sucesso da teoria foi a observação, durante um eclipse solar, de que a luz de uma estrela distante de fundo tinha sido defletida exatamente pela quantidade estimada à medida que passava perto do Sol.

Desde o famoso eclipse de Sobral, os astrônomos já encontraram muitos exemplos que comprovam esse fenômeno ótico, conhecido como “lente gravitacional“. Mais do que apenas uma ilusão cósmica, o efeito proporcionado pela “lente gravitacional” fornece aos astrônomos uma maneira de examinar galáxias e grupos de galáxias extremamente distantes que, de outra maneira, seriam impossíveis de serem observados, mesmo através dos telescópios mais avançados.

Os últimos estudos sobre o famoso grupo de galáxias apelidado de “Gato de Cheshire” (SDSS J103842.59+484917.7) mostram como as manifestações da teoria de 100 anos de Einstein podem levar a novas descobertas na atualidade. Algumas das características do ‘felino cósmico’ são, na realidade, galáxias distantes cuja luz foi esticada e dobrada por grandes quantidades de matéria, a maioria desta sob a forma de matéria escura, detectável apenas por meio do seu efeito gravitacional, encontrado no aglomerado galáctico em questão.

Mais especificamente, a massa que deflete a luz galáctica mais distante encontra-se em torno de duas galáxias gigantes que formam os “olhos do gato” e uma galáxia que forma o “nariz do gato”. Os arcos múltiplos da “face felina” circular surgem de lentes gravitacionais de quatro galáxias diferentes de fundo, bem atrás das galáxias dos “olhos”. As galáxias individuais do sistema, bem como os arcos da lente gravitacional, são vistas no espectro visível pelo Telescópio Espacial Hubble.

Cada galáxia que forma um “olho” é um membro mais brilhante do seu próprio grupo de galáxias e estes dois grupos correm em direção um ao outro em velocidade superior aos 133 km/s. Os dados do Observatório Espacial de raios-X Chandra da NASA (em púrpura) mostram gás quente aquecido a temperatura da ordem de milhões de graus, evidência de que os grupos galácticos estão batendo um no outro. Os dados em raios-X também revelam que o “olho” esquerdo do grupo do “Gato de Cheshire” contém, no seu centro, um buraco negro supermassivo e ativo.

Os astrônomos julgam que o grupo galáctico “Gato de Cheshire” tornar-se-á um grupo fóssil, definido como um conjunto de galáxias que contém uma galáxia elíptica gigante e outras galáxias muito mais pequenas e ténues. Os grupos fósseis podem representar uma fase temporária que quase todos os grupos galácticos atravessam em algum ponto da sua evolução. Por isso, os astrônomos estão ansiosos por compreender as propriedades e o comportamento destes grupos.

O Gato de Cheshire representa a primeira oportunidade que os astrônomos têm para estudar o progenitor de um grupo fóssil. Os astrônomos estimam que os dois “olhos” do gato irão se fundir dentro de cerca de bilhões de anos deixando, em um grupo combinado, uma galáxia muito grande e dúzias de galáxias menores. Naquela altura, irá tornar-se um grupo fóssil e um nome mais apropriado a ser dado seria o grupo “Ciclopes”.

O artigo científico sobre o “Gato de Cheshire”, intitulado “The Cheshire Cat Gravitational Lens: The Formation of a Massive Fossil Group”, assinado por Jimmy A. Irwin et al., foi publicado em The Astrophysical Journal.

Fonte

NASA: Where Alice in Wonderland Meets Albert Einstein

Artigo Científico

The Cheshire Cat Gravitational Lens: The Formation of a Massive Fossil Group

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