D13 Lente Gravitacional: Lente Forte em Aglomerados de Galáxias

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O elemento-chave neste modelo é a lente gravitacional forte, que ocorre quando uma concentração de massa curva a luz de um objeto de fundo, produzindo arcos, anéis de Einstein ou múltiplas imagens desse mesmo objeto.

Dois telescópios espaciais com resolução angular abaixo de um segundo de arco são atualmente o padrão ouro para resolver essas estruturas: um deles fotografou vários aglomerados massivos em profundidade, tanto na luz óptica quanto na infravermelha, para capturar seus arcos gravitacionais; o mais recente dos dois o supera no infravermelho, revelando galáxias ampliadas em redshifts ainda maiores.

A partir das posições e formas desses arcos, o perfil de massa bidimensional completo da lente, incluindo sua própria matéria escura, é reconstruído usando técnicas paramétricas ou não paramétricas.

O aspecto mais notável dessa combinação é que o próprio universo fornece um telescópio adicional e gratuito: um aglomerado massivo atua como uma lupa cósmica, revelando galáxias que de outra forma seriam invisíveis. De fato, foi assim que a galáxia mais distante conhecida até hoje foi descoberta. Mapear a ampliação em cada ponto do campo lenteado também constrói um mapa de profundidade efetivo do próprio universo observável, permitindo a seleção sistemática de objetos com o maior desvio para o vermelho. Assim, desde a forte lente gravitacional com a qual este documento começa até o mapa de profundidade com o qual termina, incluindo telescópios com resolução sub-arco-segundo e reconstrução do perfil de massa, as lentes gravitacionais permitem que um único aglomerado massivo, sem custo algum, funcione como o telescópio mais poderoso que a natureza oferece à astronomia.

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