O Universo é vasto, e isso significa que a luz precisa passar por infinitos obstáculos para chegar até nós. Nesse trajectória, ela se estica, contrai e deforma, afetando a maneira porquê enxergamos e entendemos o Universo. Mas, graças a uma teoria criada ainda na dez de 1920, podemos gratificar e emendar erros que ocorreram a bilhões de anos-luz de intervalo, vamos entender mais sobre as lentes gravitacionais?

O que é o tecido do espaço-tempo?

O tecido do espaço-tempo é uma das ideias mais fascinantes da Ciência. Imagine que tudo que existe esta, na verdade, compondo uma gelatina ou geleia elástica que se estende por todo o Universo.

Quando um objeto massivo, porquê uma estrela ou um planeta, está presente, essa gelatina se deforma, criando uma inflexão ao volta dele. É porquê colocar uma globo pesada sobre a gelatina — ela afunda, formando uma depressão. Essa inflexão é o que chamamos de seriedade: o espaço e o tempo se moldam ao volta da volume, influenciando tudo que passa por ali.

Ilustração sobre como a gravidade afeta a Terra e a Lua
(Imagem: Shutterstock)

Quanto maior a volume do objeto, mais intensa é a deformação que ele motivo no espaço-tempo. Buracos negros, por exemplo, criam distorções tão profundas que nem mesmo a luz consegue evadir de sua influência, desaparecendo no que chamamos de horizonte de eventos.

É porquê se a veras ao volta desses corpos fosse totalmente remodelada, alterando o caminho da luz, o fluxo do tempo e a percepção do espaço.

O que são lentes gravitacionais?

Imagem de uma galáxia distorcida por lentes gravitacionais em um aro escuro. No topo do aro, os três pontos muito brilhantes com picos de difração saindo deles, muito próximos um do outro, são cópias de um único quasar multiplicado pela lente gravitacional. No meio, a galáxia elíptica que faz a lente, aparecendo porquê um pequeno ponto azul. Crédito: ESA/Webb, NASA E CSA, A. Nierenberg

A Teoria da Relatividade Universal, de Albert Einstein, proposta no início do século XX, fornece a base conceitual para entendermos esse fenômeno.

Segundo a relatividade universal, espaço e tempo estão interligados em uma única estrutura chamada espaço-tempo. Objetos com grande volume, porquê buracos negros, estrelas de nêutrons, galáxias ou aglomerados galácticos, causam uma deformação significativa no tecido do espaço-tempo. A seriedade, portanto, não é uma força no sentido clássico, mas a consequência dessa inflexão.

A luz, ao viajar por esse espaço-tempo curvo, tem seu trajeto desviado. Assim, a presença de um objeto muito massivo entre o observador (na Terreno, por exemplo) e uma manadeira de luz distante pode produzir imagens ampliadas, distorcidas ou múltiplas da mesma manadeira.

E é justamente nesse fenômeno que ocorre o efeito das lentes gravitacionais. Esse ramal do trajectória da luz funciona de maneira semelhante a uma lente óptica, dobrando e focando os raios luminosos provenientes de objetos mais distantes. O corpo que motivo essa inflexão e consequente ramal da luz é chamado de lente gravitacional.

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Por que as lentes gravitacionais são importantes na Astronomia?

Quando a luz emitida por uma galáxia muito distante passa próximo a um aglomerado de galáxias, atuando levante porquê uma lente gravitacional. A luz da galáxia distante é “dobrada” em direção ao observador, produzindo imagens em forma de arcos, anéis luminosos (conhecidos porquê Anéis de Einstein) ou múltiplas imagens da mesma manadeira.

Anéis de Einstein; Anel de Eisntein
Concepção de luz dobrando em torno de objeto no espaço, formando Argola de Einstein. Imagem: IncrediVFX / Shutterstock

Esses efeitos visuais permitem que astrônomos estudem características de objetos que, de outra forma, seriam muito tênues ou distantes para serem observados com nitidez.

O Telescópio Espacial Hubble, lançado em 1990, revolucionou o estudo da lente gravitacional graças à sua solução e sensibilidade. Ao estar supra da atmosfera terrestre, o Hubble evita a distorção causada pela turbulência do ar, obtendo imagens muito mais nítidas do Universo profundo.

Com isso, o observatório espacial consegue detectar e examinar detalhes sutis dentro das imagens distorcidas pelas lentes gravitacionais, revelando a estrutura interna de galáxias longínquas.

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