Astronomia

Lentes gravitacionais: aglomerados de galáxias funcionam como lupas do universo

Publicado em 06/10/2026 · Última alteração em 06/10/2026

A massa de um aglomerado de galáxias curva o espaço-tempo e desvia a luz de galáxias muito mais distantes, que estão atrás dele. O resultado são arcos, imagens múltiplas e, em alinhamentos especiais, anéis. O aglomerado Abell 1689, a 2,2 bilhões de anos-luz, age como uma lente de cerca de 2 milhões de anos-luz de largura que dobra e amplia essa luz. A lupa natural mostra galáxias fracas demais para serem vistas de outro modo e ajuda a pesar o aglomerado.

Pela relatividade geral de Einstein, a gravidade deforma o espaço-tempo e, por isso, a luz nem sempre segue em linha reta. Quando a luz de uma galáxia distante passa perto de um aglomerado, seu caminho é desviado. O que chega ao telescópio pode ser uma imagem esticada em arco, várias imagens da mesma galáxia ou, com alinhamento favorável, um anel. Como o efeito depende da massa total do aglomerado, e não só do que brilha, ele serve para mapear a matéria escura. Aglomerados são as maiores estruturas ligadas do universo: podem reunir até 1000 galáxias e gás quente, mantidos principalmente pela gravidade da matéria escura.

A lente que vê mais arcos

Ao apontar a Advanced Camera for Surveys para Abell 1689, o Hubble revelou cerca de 10 vezes mais arcos do que um telescópio em solo mostraria. A observação durou mais de 13 horas e foi divulgada em janeiro de 2003.

A luz não anda sempre reta

A relatividade geral descreve a gravidade como deformação do espaço-tempo. A luz segue essa geometria deformada e, por isso, o caminho de um raio que passa perto de uma massa grande é desviado. Em 1919, duas expedições britânicas mediram o desvio da luz de estrelas pelo campo gravitacional do Sol. Foi a primeira confirmação observacional da previsão, e uma das equipes trabalhou em Sobral, no Ceará. A lente de um aglomerado é a mesma física, em escala muito maior.

Arcos, imagens múltiplas e anéis

O desenho que o observador vê depende do alinhamento. Se a galáxia do fundo está um pouco fora do eixo, aparecem arcos em forma de banana e imagens múltiplas da mesma fonte, com formas distorcidas. Se o alinhamento é muito preciso, a imagem pode virar um anel, o chamado anel de Einstein. O Hubble foi o primeiro telescópio capaz de resolver detalhes internos dentro dessas imagens múltiplas.

Pesar o que não se vê

O efeito depende da massa total do aglomerado, e não só da luz que ele emite. Ao medir quanto as imagens de fundo são deformadas, os astrônomos reconstroem como a massa está distribuída. Em Abell 370, por exemplo, a lente é usada como ferramenta para medir a distribuição de matéria escura em aglomerados massivos. Os maiores podem reunir até 1000 galáxias e gás quente, mantidos principalmente pela gravidade da matéria escura.

Uma lupa para o passado

A ampliação é o segundo uso. Um aglomerado como Abell 1689, com cerca de 2 milhões de anos-luz de largura como lente, amplia galáxias que estão bilhões de anos-luz atrás dele. As mais fracas da imagem de 2003 provavelmente passam de 13 bilhões de anos-luz de distância. Assim, o aglomerado mostra galáxias do universo jovem que nenhum telescópio veria sem a ajuda dessa lupa natural, e permite estudar sua evolução.

Como sabemos

Os fatos centrais vêm de páginas da NASA e da ESA/Hubble e de uma revisão em arXiv, todas abertas durante a redação.

Fontes

  1. NASA — Biggest 'Zoom Lens' in Space Takes Hubble Deeper into the Universe
    consultada em 06/10/2026
  2. ESA/Hubble — Gravitational lensing
    consultada em 06/10/2026
  3. ESA/Hubble — Gravitational lensing in the galaxy cluster Abell 370
    consultada em 06/10/2026
  4. ESA/Hubble — Abell 2218
    consultada em 06/10/2026
  5. arXiv (Cervantes-Cota, Galindo-Uribarri, Smoot) — The Legacy of Einstein's Eclipse, Gravitational Lensing
    consultada em 06/10/2026
Histórico de alterações
  • Versão 1 · 06/10/2026 — primeira versão

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