Lente gravitacional

Fenômeno do efeito lente gravitacional

A lente gravitacional é formada devido a uma distorção no espaço-tempo causada pela presença de um corpo de grande massa entre um objeto e um observador. As lentes gravitacionais foram previstas na teoria da relatividade geral de Albert Einstein antes de serem observadas pelos modernos telescópios. São também uma evidência a favor da Matéria Escura, visto que algumas lentes são criadas por corpos celestes que aparentemente não estão lá.

Descrição

Flexão da luz em torno de um objeto de grande massa a uma longa distância. As linhas brancas representam o caminho da luz de uma fonte distante até um observador na Terra. As linhas laranjas representam as posições aparentes do objeto por um observador.

A força gravitacional exercida por um corpo de grande massa, como galáxias e buracos negros, distorcem o espaço-tempo fazendo com que a luz e outras partículas realizem um movimento curvilíneo na sua proximidade. Esse fenômeno ocorre porque os fótons são desviados de sua rota retilínea pela distorção do tecido-espaço do objeto de grande massa, parecido com o efeito de refração da água.

Diferentemente das lentes óticas, a maior distorção ocorre perto do centro da lente gravitacional e a menor distorção longe do centro. Como consequência as lentes gravitacionais não possuem um único ponto de foco. Quando o objeto observado está perfeitamente alinhado com o centro da lente gravitacional e o observador, o objeto forma um anel em torno do centro de massa da lente. Esse fenômeno foi mencionado em 1924 pelo físico Orest Danilovich Khvolson de Universidade de São Petersburgo e posteriormente quantificado por Albert Einstein em 1936.

Em 2008, o físico Petrus Soriedem evidencia o fato de que a observação de regiões tão distantes quanto 15 bilhões de anos-luz no universo possa dar uma referência de como era a visão de um possível Big-Bang. É usualmente referenciado como Anel de Einstein pois Khvolson (Chwolson) não conseguiu formalizar o raio do anel.

Graças a este efeito é possível a observação de objetos localizados a grande distância no espaço com surpreendente riqueza de detalhes, permitindo a descoberta de dois planetas fora do sistema solar.

Exemplo de objetos observados através de lentes gravitacionais

Um dos objetos mais misteriosos descobertos até 2003 é o arco de luz, semelhante em aparência e brilho a um arco voltaico gerado por solda elétrica que aparece na figura ao lado.

Imagem do nascimento de estrelas a 12 bilhões de anos-luz da Terra

Esta misteriosa imagem foi localizada atrás de um conjunto distante de galáxias. A região é a mais brilhante e a mais quente vista até a atualidade. É 1 milhão vezes mais brilhante do que a nebulosa de Orion, uma região prototípica visível com telescópios pequenos.

O belo super-conjunto da figura contém milhões de estrelas azuis e brancas, que são duas vezes mais quentes que suas similares em nossa galáxia. Este é um exemplo raro que indica que o universo provavelmente teve um nascimento explosivo. O conjunto se encontra a 12 bilhões de anos-luz da Terra.