A Administração Nacional da Aeronáutica e Espaço dos Estados Unidos (NASA) divulgou nesta quinta-feira (22) uma imagem capturada pelo Telescópio Espacial Hubble que registra a lente gravitacional DESI J194.5345+03.5358 ao lado de uma galáxia espiral barrada. O registro faz parte dos preparativos científicos conduzidos em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland, para criar modelos computacionais voltados ao novo Telescópio Espacial Nancy Grace Roman.
Astrônomos utilizam esses registros de alta nitidez do Hubble para desenvolver ferramentas capazes de analisar distorções espaciais provocadas pela matéria escura. Enquanto o Hubble consegue observar essas lentes gravitacionais apenas uma de cada vez, o telescópio Roman terá um campo de visão amplo o suficiente para identificar mais de 160.000 estruturas desse tipo ao longo de sua operação.
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Distâncias de até 8 bilhões de anos-luz na lente DESI J194.5345+03.5358
No canto inferior direito da fotografia divulgada pela agência espacial, a lente gravitacional DESI J194.5345+03.5358 exibe a interação luminosa entre duas estruturas cósmicas separadas por bilhões de anos-luz. Uma galáxia elíptica localizada em primeiro plano, a uma distância aproximada de 4,5 bilhões de anos-luz da Terra, atua como uma lente gigante ao curvar e ampliar a luz de uma segunda galáxia posicionada ao fundo, que está a cerca de 8 bilhões de anos-luz, quase o dobro da distância. A luz emitida pela galáxia mais próxima iniciou sua viagem pelo espaço quando o nosso sistema solar ainda estava em fase de formação. Por causa do alinhamento preciso entre os dois corpos celestes, a galáxia mais distante surge duplicada no registro em um formato conhecido na astronomia como par arco-contra-arco, composto por um arco grande e bastante visível na parte superior esquerda da galáxia central e uma segunda imagem menor e invertida do mesmo objeto na extremidade inferior direita.
Além do fenômeno de distorção luminosa, a imagem destaca uma grande galáxia espiral barrada, classificada dessa forma porque seus braços se estendem a partir de uma barra central de estrelas. Essa estrutura tem aproximadamente o mesmo tamanho da Via Láctea, que também é considerada uma espiral barrada pelos pesquisadores. Ao lado esquerdo dessa formação principal, aparece uma pequena galáxia espiral que pode ser uma galáxia satélite, semelhante às Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães que orbitam a Via Láctea.
Quase todos os objetos visíveis na fotografia são galáxias, com exceção de algumas estrelas espalhadas em primeiro plano. Os créditos oficiais da observação pertencem à NASA, à Agência Espacial Europeia (ESA) e ao pesquisador X. Huang, da Universidade de São Francisco. O processamento dos dados visuais foi realizado por Gladys Kober, profissional vinculada à NASA e à Universidade Católica da América, com divulgação coordenada por Claire Andreoli, contato de imprensa no Goddard Space Flight Center.
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Como o Hubble e o telescópio Roman calculam a matéria escura
O fenômeno da lente gravitacional ocorre quando a massa de um objeto celeste em primeiro plano deforma o tecido do espaço-tempo ao seu redor, fazendo com que a luz de objetos situados atrás dele se curve, sofra distorções e seja ampliada ao passar pela região. Quanto maior for a massa da galáxia posicionada à frente, mais forte será o efeito da lente gravitacional e mais acentuada será a curvatura da luz. Ao medir o grau exato de distorção da galáxia de fundo, os cientistas conseguem determinar a quantidade total de massa contida na galáxia da frente. Como a matéria visível formada por estrelas, gás e poeira não é suficiente para explicar o nível de distorção observado na imagem, os astrônomos utilizam essa diferença matemática para calcular a presença de matéria escura, substância invisível que compõe a maior parte da massa existente no universo.
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Os dois observatórios espaciais operam de maneira complementar na investigação dessas estruturas cósmicas. O Hubble observa o espaço principalmente nos comprimentos de onda da luz visível e ultravioleta, contando com uma cobertura menor no infravermelho para gerar imagens detalhadas de objetos individuais. Já o telescópio Roman capta sobretudo a radiação infravermelha e parte da luz visível, com um instrumento principal cujo campo de visão é pelo menos 100 vezes maior que o do instrumento infravermelho do Hubble, característica voltada à produção de amplos panoramas celestes.
Apesar da diferença na área de cobertura fotográfica, ambos os equipamentos possuem espelhos primários com exatamente o mesmo diâmetro, medindo 2,4 metros (7,9 pés). Estudos conduzidos pelo Space Telescope Science Institute (STScI), instituto científico responsável pela operação de telescópios espaciais nos Estados Unidos, indicam que as mais de 160.000 lentes gravitacionais esperadas na missão do Roman superarão com folga as centenas de formações semelhantes estudadas pelo Hubble nas últimas décadas.
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Cronologia e calibração do Telescópio Espacial Nancy Grace Roman
O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman encontra-se atualmente em fase de comissionamento e testes no segundo ponto de Lagrange Sol-Terra (L2), uma órbita estável localizada a cerca de 1 milhão de milhas do nosso planeta. O instrumento principal do observatório, chamado Wide Field Instrument (Instrumento de Campo Amplo, em português), conta com 18 detectores e terá a tarefa de medir a luz de aproximadamente um bilhão de galáxias ao longo de sua vida útil.
O engenheiro de sistemas do Wide Field Instrument no Goddard Space Flight Center da NASA, Dave Hickey, falou sobre o desempenho do equipamento após os testes iniciais. “Todos os amplos levantamentos do Roman dependerão do Wide Field Instrument. Muitos dos objetivos principais da missão, como estudar a matéria escura e a energia escura, não seriam possíveis sem ele, então é ao mesmo tempo empolgante e um enorme alívio ver que está funcionando bem”, afirmou Hickey, em tradução livre.
Maxime Rizzo, que também atua como engenheiro de sistemas do Wide Field Instrument no mesmo centro espacial da NASA, explicou o processo técnico executado pela equipe. “Calibrar um instrumento é como afinar um piano ou violão antes de um concerto. Você ajusta tudo até que fique exatamente como você quer e depois deixa as configurações quietas para que ele tenha um desempenho consistente enquanto você o usa”, disse Rizzo.
As etapas de lançamento, ativação e preparação científica que conectam o trabalho dos dois telescópios seguem o cronograma oficial da agência espacial:
- 24 de abril de 1990: lançamento do Telescópio Espacial Hubble ao espaço.
- 30 de agosto de 2026, às 07h26 EDT (11h26 no horário universal coordenado, UTC): lançamento do Telescópio Espacial Nancy Grace Roman a bordo de um foguete SpaceX Falcon Heavy, partindo do Complexo de Lançamento 39A no Kennedy Space Center, na Flórida.
- Setembro de 2026: ativação inicial do instrumento principal Wide Field Instrument no espaço.
- 14 de outubro de 2026: anúncio oficial da NASA confirmando que a equipe técnica concluiu os testes de calibração e ajuste de foco do Wide Field Instrument.
- 22 de outubro de 2026: publicação da imagem da lente gravitacional DESI J194.5345+03.5358 para treinamento dos modelos computacionais.
Com os ajustes de foco do Wide Field Instrument finalizados e o modelo computacional em desenvolvimento a partir das fotografias do Hubble, o próximo passo da missão conjunta ocorrerá quando o telescópio Roman iniciar seus levantamentos panorâmicos do céu, cabendo ao Hubble realizar observações de acompanhamento focado nas lentes gravitacionais mais relevantes que o novo observatório detectar.
