Porque essa galáxia aparece 12 vezes no céu
O telescópio Hubble fotografou a luz da galáxia PSZ1 G311.65-18.48, apelidada Sunburst Arc. Ela está a 11 bilhões de anos-luz de distância da Terra e aparece pelo menos 12 vezes nos quatro arcos registrados na imagem. Três deles estão no topo direito da imagem e o quarto na parte inferior esquerda, parcialmente obscurecido por uma estrela brilhante em primeiro plano localizada na Via Láctea.
O ocorrido está ligado com o fenômeno conhecido como lentes gravitacionais. Para compreender vale lembra que quanto maior a massa de um objeto, mais forte a gravidade. Quando ela é muito poderosa pode, além de atrair matéria, desviar o caminho da luz.
É assim que funciona a lente gravitacional, um efeito previsto por Einstein. Algo com muita gravidade, como um aglomerado de galáxias, pode curvar e aumentar a luz de algo que esteja atrás e muito distante. Esse efeito pode, também, duplicar imagens.
Efeito de lente gravitacional pode duplicar imagens
É isso que ocorre com o Sunburst Arc, mas com maior quantidade de copias do que o de costume. O aglomerado de galáxias entre nós e a Sunburst Arc está a 4,6 bilhões de anos-luz distante da Terra.
Mesmo a grande distância, a Sunburst Arc é uma das galáxias mais brilhantes, vistas com esse efeito. Algumas das cópias são entre 10 e 30 vezes mais brilhantes do que a própria galáxia.
Isso permite que os astrônomos identifiquem aspectos com 520 anos-luz de diâmetro de diâmetro. Algumas regiões de formação estelar e nebulosas podem, facilmente, atingir esse tamanho. Essas estruturas podem ser comparadas àquelas em galáxias mais jovens, para assim compreender como mudaram ao longo do tempo.
Auxílio para compreender a época da reionização
As imagens registradas pelo Hubble mostram que a Sunburst Arc é análoga às primeiras galáxias do universo, por volta da época da reionização. Esse período ocorreu entre 13,3 e 12,8 bilhões de anos atrás. É complicado compreender o que ocorreu naquela época, por ser difícil encontrar coisas do período.
Nesse período havia uma névoa de gás hidrogênio neutro que preenchia o universo. Os fótons ultravioleta de alta energia, emitidos por estrelas jovens nas primeiras galáxias, foram responsáveis por ionizar o gás hidrogênio. Mas esses fótons ultravioleta precisam escapar da galáxia hospedeira.
Com o efeito de lente gravitacional descrito é possível observar como os fótons ionizantes escapam da Sunburst Arc. Embora essa galáxia seja mais jovem do que a época da reionização, os resultados fornecem pistas de como fótons ultravioleta escapam da galáxia hospedeira e contribuem para a reionização. [Science Alert, Science]
