Uma equipe internacional de astrônomos identificou um fenômeno cósmico extraordinário conhecido como Cruz de Einstein, que apresentou cinco imagens distintas de uma galáxia distante, HerS-3. Esta configuração, que normalmente exibe quatro imagens, é um evento raro que oferece uma janela sem precedentes para a compreensão da matéria escura, a substância invisível que compõe a maior parte da massa do universo.
A galáxia HerS-3 está localizada a 11,6 bilhões de anos-luz de distância. Sua luz foi distorcida e amplificada pela gravidade de um aglomerado de galáxias mais próximo, situado a 7,8 bilhões de anos-luz da Terra. Essa distorção, conhecida como lente gravitacional, é o que cria as múltiplas imagens da galáxia distante. A descoberta inicial foi feita pelo astrônomo francês Pierre Cox, utilizando o Northern Extended Millimeter Array (NOEMA) na França, que notou a anomalia em dados de observação. Observações subsequentes com o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) no Chile confirmaram o padrão incomum de cinco imagens.
Liderada por Cox, e com a participação de Charles Keeton, astrofísico da Rutgers University, e da estudante de pós-graduação Lana Eid, a equipe realizou modelagens detalhadas. Essas análises revelaram que as galáxias visíveis no aglomerado de primeiro plano não eram suficientes para explicar a configuração exata das cinco imagens. Apenas a inclusão de um halo massivo e invisível de matéria escura pôde reproduzir com precisão o padrão observado. A matéria escura, que não emite nem absorve luz, só pode ser detectada por seus efeitos gravitacionais.
O Cruz de Einstein de HerS-3 serve como um laboratório natural para estudar como a matéria escura influencia a formação de galáxias e a estrutura do universo em grande escala. A pesquisa, publicada na The Astrophysical Journal, destaca a importância da colaboração científica internacional, envolvendo instalações como ALMA, o Very Large Array (VLA) nos EUA e o Telescópio Espacial Hubble da NASA. Essa cooperação transnacional é fundamental para a obtenção de dados multi-comprimento de onda que, quando integrados, fornecem uma imagem holística dos fenômenos de lentes gravitacionais.
A equipe antecipa que futuras observações poderão revelar características adicionais da HerS-3, como fluxos de gás, que fornecerão mais informações sobre as propriedades da matéria escura e testarão os modelos atuais de lentes gravitacionais. A descoberta reforça o papel crucial da infraestrutura científica dos EUA no avanço da compreensão cósmica. Este achado excepcional não apenas amplia o conhecimento sobre a matéria escura, mas também estimula investigações futuras sobre as arquiteturas intrincadas e aglomeradas dos halos de matéria escura. A capacidade de estudar a galáxia distante com detalhes sem precedentes, graças à amplificação gravitacional, abre novas avenidas para a exploração de processos astrofísicos em estágios iniciais do universo.