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O Telescópio Espacial James Webb examinou um dos aglomerados de galáxias mais antigos do universo, e os cientistas não conseguem explicar o que viram
Usando o Telescópio Espacial James Webb, os astrônomos avistaram um aglomerado de galáxias massivo e densamente compactado no “meio-dia cósmico”. O facto deste aglomerado ser tão evoluído poderia mudar as teorias da evolução cósmica, uma vez que parece existir antes de tais estruturas serem consideradas possíveis.
Designado XLSSC 122 e visto pela primeira vez em 2014, o cluster imediatamente se destacou para a equipe em Telescópio Espacial James Webb (JWST) porque, sendo tão grandes e concentrados, assemelhavam-se aos aglomerados galácticos encontrados muito mais perto da nossa própria galáxia. No entanto, este aglomerado é visto como existindo há cerca de 10,4 mil milhões de anos, apenas cerca de 3,4 mil milhões de anos após o Big Banguma época em que se teorizava que tais estruturas apenas começaram a ser montadas.
Ainda mais emocionante, a XLSSC 122 atua como uma lente gravitacional e está alinhada com galáxias ainda mais distantes, amplificando a sua luz e tornando-as mais fáceis de estudar.
“Quando recebemos as primeiras imagens do JWST, dissemos, ‘uau, olhe isso, há lentes fortes vindo deste aglomerado!’ XLSSC 122 estabeleceu agora o recorde do aglomerado de galáxias mais distante exibindo lentes fortes, o que é uma ferramenta valiosa para os astrônomos”, disse o líder da equipe Kyle Finner, do Instituto de Tecnologia da Califórnia. disse em um comunicado.
O que são lentes gravitacionais e por que são tão úteis?
As lentes gravitacionais foram previstas pela primeira vez por Albert Einstein em sua teoria da gravidade de 1915, conhecida como relatividade geral. A relatividade geral diz que objetos com massa fazem com que a estrutura do espaço e do tempo se deforme. Pense nisso como colocar uma bola de boliche em uma folha de borracha esticada. A gravidade surge dessa curvatura.
Quanto maior a massa do objeto, mais extrema será a curvatura e, portanto, maior será a influência gravitacional desse objeto.
Mas há outra consequência. A luz normalmente viaja em linha reta, mas o espaço-tempo é o caminho que ela segue. Se o espaço-tempo for curvo, então o caminho da luz também será curvo. Quanto mais perto a luz chega de um objeto de grande massa, mais seu caminho se desvia.
Isso significa que quando um objeto de grande massa, neste caso XLSSC 122, se coloca entre a Terra e uma fonte de luz mais distante, a luz dessa fonte de fundo chega aos nossos telescópios em momentos diferentes com base no caminho que percorreu em torno do objeto intermediário. Isso amplifica a luz da fonte de fundo e tem sido usado pela equipe JWST com grande efeito no estudo de galáxias antigas.
Quando o Telescópio Espacial Hubble estudado anteriormente XLSSC 122, não foi capaz de capturar imagens que mostrassem que era uma lente gravitacional forte; foi necessário o tremendo poder de observação do JWST para determinar isso.
A forte lente deste aglomerado de galáxias inicial também poderia ajudar a desvendar o mistério da matéria escura. Efetivamente invisível porque não interage com a luz, a matéria escura interage com a gravidade. Além disso, como supera a “matéria comum” que constitui estrelas, planetas, luas e nuvens de gás nas galáxias numa proporção de cinco para um, a matéria escura dá a maior contribuição para o efeito de lente de galáxias e aglomerados galácticos como o XLSSC 122.
Isto significa que as lentes gravitacionais podem ser usadas para estudar a distribuição de matéria escura, de outra forma invisível, em aglomerados de galáxias, que é um elemento vital da evolução galáctica, uma vez que se pensa que as galáxias e aglomerados de galáxias se reúnem ao longo de vastos filamentos de matéria escura. A busca agora por mais aglomerados de lentes como o XLSSC 122, e se eles forem encontrados tão cedo na história do universo, uma grande revisão da cosmologia pode estar nos planos.
“As lentes fortes são uma forma de medir a matéria escura sem realmente ver a matéria escura. Dá-nos uma sonda sensível dos nossos modelos cosmológicos,” disse Finner. “Ainda estamos no início da era JWST, e se pudermos começar a obter dados sobre dezenas ou centenas destes tipos de objetos nesta fase do universo, então poderemos realmente começar a testar os nossos modelos cosmológicos.”
Os resultados da equipe foram apresentados no dia 17 de junho de 2026, na 248ª reunião da Sociedade Astronômica Americana. A pesquisa está disponível como artigo publicado em As cartas do jornal astrofísico.
