Imagem Pan-STARRS do candidato a lentes gravitacionais quádruplas. As quatro imagens do quasar são marcadas como A-D. A galáxia lente é muito tênue e foi descoberta apenas após uma análise cuidadosa da imagem, sua posição é marcada com um x. Crédito:Observatório Naval dos Estados Unidos (USNO)
Astrônomos do Observatório Naval dos Estados Unidos (USNO) em conjunto com colegas da Universidade da Califórnia, Davis, e a Rutgers University descobriram o primeiro candidato a lentes gravitacionais quádruplas dentro dos dados do Panoramic Survey Telescope and Rapid
Sistema de resposta (Pan-STARRS) usando uma combinação de dados de pesquisa de todo o céu do USNO Robotic Astrometric Telescope (URAT) e do Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE).
George Nelson, estudante de graduação do USNO, que estava realizando um estudo de variabilidade URAT dos quasares mais brilhantes identificados pelos astrônomos do USNO usando cores WISE, descobriu a lente enquanto investigava as propriedades ópticas de uma amostra de quasar brilhante. O artigo que descreve esta descoberta fortuita foi aceito para publicação no
Astrophysical Journal. Uma pré-impressão do artigo pode ser encontrada em arxiv.org/abs/1705.08359. Um artigo confirmando a descoberta por uma equipe separada de astrônomos usando o Keck Cosmic Web Imager foi submetido ao Cartas de jornal astrofísico . Uma pré-impressão deste documento pode ser encontrada em arxiv.org/abs/1707.05873.
Desde a descoberta do primeiro quasar com lentes gravitacionais em 1979, as lentes gravitacionais tornaram-se sondas poderosas da astrofísica e cosmologia. Porque eles exigem uma configuração muito específica entre um quasar de fundo (um brilhante, objeto distante alimentado por um buraco negro supermassivo) e uma galáxia de lente de primeiro plano, Quasares quadruplicados são especialmente raros. Na verdade, até o momento, existem apenas cerca de três dúzias desses objetos conhecidos em todo o céu.
As lentes gravitacionais são uma manifestação da capacidade da gravidade de dobrar a luz, que foi previsto pela teoria geral da relatividade de Einstein em 1915. Desde então, muitos experimentos foram realizados para testar esta teoria, começando com as observações de Sir Arthur Eddington da curvatura da luz durante um eclipse solar em 1919. Quando uma galáxia atua como uma lente gravitacional para um quasar de fundo, o quasar com lente aparece como imagens duplas ou quádruplas, dependendo da localização relativa da lente e da fonte. As lentes são raras porque exigem que a galáxia e o quasar estejam localizados a poucos segundos de arco um do outro no céu.
As lentes gravitacionais estão na vanguarda das pesquisas atuais em cosmologia e astrofísica. Na astrofísica, eles têm sido usados para descobrir a estrutura de galáxias massivas, para estudar como buracos negros supermassivos se relacionam com suas galáxias hospedeiras, e obter insights sobre discos de acréscimo de quasar, bem como sua rotação de buraco negro. Na cosmologia, eles contribuíram para medir a distribuição da matéria escura ao redor das galáxias e a história de expansão do universo.
Rádio do futuro, Raio X, Telescópio Espacial Hubble e imagens ópticas adaptativas, bem como estudos espectroscópicos, já estão planejados para aprofundar o estudo desta lente e contribuir para pesquisas fundamentais.