{"id":149809,"date":"2020-08-24T17:41:30","date_gmt":"2020-08-24T19:41:30","guid":{"rendered":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/?p=149809"},"modified":"2020-08-24T17:41:30","modified_gmt":"2020-08-24T19:41:30","slug":"lente-gravitacional","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/astronomia\/lente-gravitacional","title":{"rendered":"Lente gravitacional"},"content":{"rendered":"

Defini\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

Na relatividade geral, a presen\u00e7a de mat\u00e9ria (densidade de energia) pode curvar o espa\u00e7o-tempo, e o caminho de um raio de luz ser\u00e1 desviado como resultado.\u00a0Este processo \u00e9 chamado de\u00a0lente gravitacional<\/strong>\u00a0e, em muitos casos, pode ser descrito em analogia \u00e0 deflex\u00e3o da luz (por exemplo, vidro) lentes em \u00f3ptica.<\/p>\n

Muitos resultados \u00fateis para a cosmologia surgiram do uso dessa propriedade da mat\u00e9ria e da luz.<\/p>\n

A\u00a0lente gravitacional\u00a0\u00e9 observada quando a luz de uma estrela ou gal\u00e1xia \u00e9 desviada pela gravidade de um objeto massivo, normalmente uma gal\u00e1xia ou aglomerado de gal\u00e1xias. Quando esse objeto \u00e9 posicionado na linha de vis\u00e3o entre n\u00f3s e a fonte de luz, o fen\u00f4meno produz v\u00e1rias imagens do objeto de fundo que s\u00e3o distorcidas e ampliadas<\/p>\n

Lente gravitacional – O que \u00e9<\/strong><\/p>\n

Conforme a luz emitida por gal\u00e1xias distantes passa por objetos massivos no universo, a atra\u00e7\u00e3o gravitacional desses objetos pode distorcer ou dobrar a luz. Isso \u00e9 chamado de\u00a0lente gravitacional.<\/p>\n

Lentes gravitacionais fortes\u00a0podem realmente resultar em uma luz t\u00e3o fortemente curvada que v\u00e1rias imagens da gal\u00e1xia emissora de luz s\u00e3o formadas.<\/p>\n

Lentes gravitacionais fracas\u00a0resultam em gal\u00e1xias que parecem distorcidas, esticadas ou ampliadas. Embora dif\u00edcil de medir para uma gal\u00e1xia individual, as gal\u00e1xias agrupadas exibem padr\u00f5es de lente semelhantes.<\/p>\n

Analisar a natureza dos padr\u00f5es de\u00a0lentes gravitacionais\u00a0informa aos astr\u00f4nomos sobre a forma como a mat\u00e9ria escura \u00e9 distribu\u00edda dentro das gal\u00e1xias e sua dist\u00e2ncia da Terra.<\/p>\n

Este m\u00e9todo fornece uma investiga\u00e7\u00e3o para investigar o desenvolvimento da estrutura no universo e a expans\u00e3o do universo.<\/p>\n

\"Lente<\/p>\n

Lente gravitacional – Luz<\/strong><\/p>\n

A deflex\u00e3o da luz pela gravidade foi prevista pela Relatividade Geral e confirmada por observa\u00e7\u00e3o em 1919.<\/p>\n

Nas d\u00e9cadas seguintes, v\u00e1rios aspectos do efeito das lentes gravitacionais foram explorados teoricamente.<\/p>\n

Entre eles estavam:<\/strong>\u00a0a possibilidade de imagens m\u00faltiplas ou semelhantes a an\u00e9is de fontes de fundo, o uso de lentes como um telesc\u00f3pio gravitacional em objetos muito t\u00eanues e distantes e a possibilidade de determinar a constante de Hubble com lentes.<\/p>\n

S\u00f3 h\u00e1 relativamente pouco tempo (ap\u00f3s a descoberta do primeiro quasar com imagem dupla em 1979), as lentes gravitacionais se tornaram uma ci\u00eancia observacional. Hoje, as lentes s\u00e3o uma parte em expans\u00e3o da astrof\u00edsica.<\/p>\n

Al\u00e9m de quasares com m\u00faltiplas imagens, v\u00e1rios outros aspectos das lentes foram descobertos:\u00a0<\/strong>por exemplo, arcos luminosos gigantes, microlentes de quasares, an\u00e9is de Einstein, eventos de microlentes gal\u00e1cticos, arcletes e lentes gravitacionais fracas. Atualmente, s\u00e3o conhecidos literalmente centenas de fen\u00f4menos de lentes gravitacionais individuais.<\/p>\n

Embora ainda na inf\u00e2ncia, as lentes se estabeleceram como uma ferramenta astrof\u00edsica muito \u00fatil, com alguns sucessos not\u00e1veis. Contribuiu com novos resultados significativos em \u00e1reas t\u00e3o diferentes como a escala de dist\u00e2ncia cosmol\u00f3gica, a distribui\u00e7\u00e3o de mat\u00e9ria em grande escala no universo, massa e distribui\u00e7\u00e3o de massa de aglomerados de gal\u00e1xias, a f\u00edsica de quasares, mat\u00e9ria escura em halos de gal\u00e1xias e estrutura de gal\u00e1xias. Olhando para esses sucessos no passado recente, prevemos um futuro ainda mais luminoso para lentes gravitacionais<\/p>\n

\"Lente<\/p>\n

Lentes gravitacionais – Astronomia<\/strong><\/p>\n

Lentes gravitacionais, mat\u00e9ria que, atrav\u00e9s da curvatura do espa\u00e7o em seu campo gravitacional, altera a dire\u00e7\u00e3o da luz que passa nas proximidades. O efeito \u00e9 an\u00e1logo ao produzido por uma lente.<\/p>\n

Uma das previs\u00f5es mais not\u00e1veis da teoria da relatividade geral de Einstein \u00e9 que a gravidade curva a luz. Esse efeito foi demonstrado pela primeira vez durante um eclipse solar total em 1919, quando as posi\u00e7\u00f5es das estrelas perto do Sol foram observadas ligeiramente deslocadas de suas posi\u00e7\u00f5es usuais – um efeito devido \u00e0 atra\u00e7\u00e3o da gravidade do Sol quando a luz das estrelas passou perto de o sol.<\/p>\n

Na d\u00e9cada de 1930, Einstein previu que uma distribui\u00e7\u00e3o de massa, como uma gal\u00e1xia, poderia atuar como uma “lente” gravitacional, n\u00e3o apenas curvando a luz, mas tamb\u00e9m distorcendo imagens de objetos situados al\u00e9m da massa gravitacional. Se algum objeto estiver atr\u00e1s de uma gal\u00e1xia massiva, visto da Terra, a luz desviada pode atingir a Terra por mais de um caminho.<\/p>\n

Operando como uma lente que focaliza a luz ao longo de caminhos diferentes, a gravidade da gal\u00e1xia pode fazer o objeto parecer esticado ou como se a luz viesse de v\u00e1rios objetos, em vez de um \u00fanico objeto.<\/p>\n

A luz do objeto pode at\u00e9 ser espalhada em um anel.<\/p>\n

A primeira\u00a0lente gravitacional\u00a0foi descoberta em 1979, quando dois quasares foram descobertos muito pr\u00f3ximos um do outro no c\u00e9u e com dist\u00e2ncias e espectros semelhantes.<\/p>\n

Os dois quasares eram na verdade o mesmo objeto cuja luz havia sido dividida em dois caminhos pela influ\u00eancia gravitacional de uma gal\u00e1xia intermedi\u00e1ria.<\/p>\n

An\u00e9is ou imagens m\u00faltiplas distintas de um objeto aparecem quando a lente \u00e9 extremamente grande, e essa lente \u00e9 chamada de lente forte.<\/p>\n

No entanto, muitas vezes a lente intermedi\u00e1ria s\u00f3 \u00e9 forte o suficiente para esticar levemente o objeto de fundo; isso \u00e9 conhecido como lente fraca.<\/p>\n

Ao estudar as propriedades estat\u00edsticas das formas de gal\u00e1xias e quasares muito distantes, os astr\u00f4nomos podem usar os efeitos de lentes fracas para estudar a distribui\u00e7\u00e3o da mat\u00e9ria escura no universo.<\/p>\n

\"Lente<\/p>\n

Lentes gravitacionais – Descri\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

O fen\u00f4meno na raiz das\u00a0lentes gravitacionais\u00a0\u00e9 a deflex\u00e3o da luz pelos campos gravitacionais previstos pela relatividade geral de Einstein, no limite do campo fraco.<\/p>\n

A deflex\u00e3o tem efeitos observ\u00e1veis bem conhecidos, como imagens m\u00faltiplas, amplia\u00e7\u00e3o de imagens e atrasos de tempo para a propaga\u00e7\u00e3o da luz ao longo dos caminhos formando imagens diferentes. Como o efeito \u00e9 independente do comprimento de onda, as imagens com lentes m\u00faltiplas compartilham um \u00fanico espectro, o que nos ajuda a identificar as imagens com lentes.<\/p>\n

Atualmente distinguimos tr\u00eas regimes:<\/strong>\u00a0lente forte (ou macro), lente fraca e microlente.<\/p>\n

Em\u00a0lentes fortes, a luz de uma fonte distante, como um quasar ou gal\u00e1xia, \u00e9 desviada por uma gal\u00e1xia ou aglomerado de gal\u00e1xias, formando v\u00e1rias imagens da fonte.<\/p>\n

Em\u00a0lentes fracas,\u00a0a luz de uma fonte distante \u00e9 distorcida, mas n\u00e3o multiplica a imagem.<\/p>\n

A for\u00e7a e a distribui\u00e7\u00e3o espacial do efeito s\u00e3o determinadas medindo muitas imagens distorcidas e derivando uma medida estat\u00edstica das lentes. Na microlente, a luz de uma fonte distante j\u00e1 \u00e9 macro-lente, mas componentes como estrelas nas lentes adicionam suas pr\u00f3prias deflex\u00f5es. O efeito aparece como uma amplia\u00e7\u00e3o adicional mensur\u00e1vel.<\/p>\n

Alguns exemplos de aplica\u00e7\u00e3o de lentes gravitacionais s\u00e3o:<\/strong>\u00a0estimativas da quantidade de mat\u00e9ria escura em gal\u00e1xias e aglomerados de gal\u00e1xias, medi\u00e7\u00f5es da evolu\u00e7\u00e3o das gal\u00e1xias com o tempo c\u00f3smico, a idade do universo e estimativas de restri\u00e7\u00f5es na energia escura. Como a f\u00edsica das lentes gravitacionais est\u00e1 bem estabelecida, essas estimativas s\u00e3o robustas e fornecem restri\u00e7\u00f5es exclusivas, complementares \u00e0s de outras t\u00e9cnicas astrof\u00edsicas.<\/p>\n

\"Lente
\nRepresenta\u00e7\u00e3o conceitual da curvatura induzida por um corpo no espa\u00e7o-tempo
\nem rela\u00e7\u00e3o \u00e0 Terra, representada aqui como um malha tridimensional<\/strong><\/p>\n

Resumo<\/strong><\/p>\n

Quando levada ao extremo, a gravidade pode criar alguns efeitos visuais intrigantes que o Hubble \u00e9 adequado para observar.<\/p>\n

A teoria geral da relatividade de Einstein descreve como as concentra\u00e7\u00f5es de massa distorcem o espa\u00e7o ao seu redor. Uma lente gravitacional pode ocorrer quando uma grande quantidade de mat\u00e9ria, como um aglomerado de gal\u00e1xias, cria um campo gravitacional que distorce e amplia a luz de gal\u00e1xias distantes que est\u00e3o atr\u00e1s dela, mas na mesma linha de vis\u00e3o. O efeito \u00e9 como olhar atrav\u00e9s de uma lupa gigante.<\/p>\n

Ele permite que os pesquisadores estudem os detalhes das primeiras gal\u00e1xias muito distantes para serem vistas com a tecnologia e os telesc\u00f3pios atuais.<\/p>\n

Objetos menores, como estrelas individuais, tamb\u00e9m podem atuar como\u00a0lentes gravitacionais\u00a0quando passam na frente de estrelas mais distantes. Por alguns dias ou semanas, a luz da estrela mais distante temporariamente parece mais brilhante porque \u00e9 ampliada pela gravidade do objeto mais pr\u00f3ximo. Este efeito \u00e9 conhecido como microlente gravitacional.<\/p>\n

O tipo mais simples de lente gravitacional ocorre quando h\u00e1 uma \u00fanica concentra\u00e7\u00e3o de mat\u00e9ria no centro, como o n\u00facleo denso de uma gal\u00e1xia. A luz de uma gal\u00e1xia distante \u00e9 redirecionada ao redor deste n\u00facleo, frequentemente produzindo v\u00e1rias imagens da gal\u00e1xia de fundo. Quando as lentes se aproximam da simetria perfeita, um c\u00edrculo de luz completo ou quase completo \u00e9 produzido, chamado de anel de Einstein.<\/p>\n

As observa\u00e7\u00f5es do Hubble ajudaram a aumentar muito o n\u00famero de an\u00e9is de Einstein conhecidos pelos astr\u00f4nomos.<\/p>\n

Lentes gravitacionais\u00a0mais complexas surgem em observa\u00e7\u00f5es de aglomerados massivos de gal\u00e1xias. Embora a distribui\u00e7\u00e3o da mat\u00e9ria em um aglomerado de gal\u00e1xias geralmente tenha um centro, ele nunca \u00e9 circularmente sim\u00e9trico e pode ser significativamente irregular. Gal\u00e1xias de fundo s\u00e3o iluminadas pelo aglomerado e suas imagens frequentemente aparecem como \u201carcos de lente\u201d curtos e finos ao redor do aglomerado.<\/p>\n

Essas imagens com lentes tamb\u00e9m atuam como sondas da distribui\u00e7\u00e3o de mat\u00e9ria no aglomerado de gal\u00e1xias.<\/p>\n

Os resultados indicam que a maior parte da mat\u00e9ria em um aglomerado de gal\u00e1xias n\u00e3o est\u00e1 nas gal\u00e1xias vis\u00edveis ou no g\u00e1s quente ao seu redor e n\u00e3o emite luz, sendo assim chamada de mat\u00e9ria escura.<\/p>\n

A distribui\u00e7\u00e3o das imagens em lente reflete a distribui\u00e7\u00e3o de toda a mat\u00e9ria, vis\u00edvel e escura. As imagens de lentes gravitacionais de Hubble foram usadas para criar mapas de mat\u00e9ria escura em aglomerados de gal\u00e1xias.<\/p>\n

Por sua vez, um mapa da mat\u00e9ria em um aglomerado de gal\u00e1xias ajuda a fornecer uma melhor compreens\u00e3o e an\u00e1lise das imagens gravitacionais.<\/p>\n

Um modelo de distribui\u00e7\u00e3o de mat\u00e9ria pode ajudar a identificar v\u00e1rias imagens da mesma gal\u00e1xia ou prever onde as gal\u00e1xias mais distantes provavelmente aparecer\u00e3o em uma imagem de aglomerado de gal\u00e1xias.<\/p>\n

Os astr\u00f4nomos trabalham entre as lentes gravitacionais e a distribui\u00e7\u00e3o de mat\u00e9ria do aglomerado para melhorar nossa compreens\u00e3o de ambas.<\/p>\n

Como gal\u00e1xias muito distantes s\u00e3o muito t\u00eanues, as lentes gravitacionais estendem a vis\u00e3o do Hubble para mais fundo no universo. A lente gravitacional n\u00e3o apenas distorce a imagem de uma gal\u00e1xia de fundo, mas pode amplificar sua luz. Olhando atrav\u00e9s de um aglomerado de gal\u00e1xias em lente, o Hubble pode ver gal\u00e1xias mais fracas e distantes do que seria poss\u00edvel.<\/p>\n

\u00c9 como ter uma lente extra do tamanho de um aglomerado de gal\u00e1xias.<\/p>\n

As imagens diversificadas em lentes de cruzes, an\u00e9is, arcos e muito mais s\u00e3o intrigantes e informativas.<\/p>\n

As\u00a0lentes gravitacionais\u00a0investigam a distribui\u00e7\u00e3o da mat\u00e9ria nas gal\u00e1xias e aglomerados de gal\u00e1xias e permitem observa\u00e7\u00f5es do universo distante.<\/p>\n

Os dados do Hubble tamb\u00e9m fornecer\u00e3o uma base e um guia para o Telesc\u00f3pio Espacial James Webb, cujas observa\u00e7\u00f5es infravermelhas v\u00e3o avan\u00e7ar ainda mais para o cosmos.<\/p>\n

Fonte:<\/strong>\u00a0www.science.org.au\/www.cfhtlens.org\/www.universetoday.com\/www.cfa.harvard.edu\/www.ledatelescope.org\/Encyclopaedia Britannica\/www.cfa.harvard.edu\/w.astro.berkeley.edu\/stanford.edu<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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