Em 2023, o Telescópio Espacial James Webb focou-se numa região a cerca de 1.500 anos-luz da Terra e capturou uma impressionante forma de ponto de interrogação brilhante contra a escuridão do espaço. Embora a aparência poética da imagem tenha capturado a imaginação, o fenômeno subjacente é um efeito real e mensurável da gravidade sobre a luz.

Os astrônomos inicialmente não tinham conhecimento do símbolo, pois tinham como alvo duas protoestrelas em formação ativa na constelação de Vela. A imagem de Webb forneceu a visão mais clara do nascimento de estrelas já obtida, e uma marca pequena e sutil perto da parte inferior do quadro – mais tarde identificada como um par de galáxias – chamou a atenção dos observadores.

O “ponto de interrogação” são, na verdade, duas galáxias dentro do enorme aglomerado MACS‑J0417.5‑1154. Um aglomerado de galáxias contém centenas ou mesmo milhares de galáxias unidas pela gravidade. O aglomerado já havia sido fotografado pelo Telescópio Espacial Hubble antes, mas a forma distinta passou despercebida. Os avanços na instrumentação permitem-nos agora ver as distorções gravitacionais subtis que criam este padrão único.

As formas cósmicas são distorcidas pelo espaço-tempo

Mark Garlick/biblioteca de fotos científicas/Getty Images

Os aglomerados de galáxias exibem frequentemente arranjos complexos de galáxias, mas a estrutura do aglomerado MACS‑J0417.5‑1154 se destaca. A imagem faz com que as galáxias apareçam numa formação curva de ponto de interrogação, uma ilusão produzida por lentes gravitacionais – luz curvando-se em torno de um objeto massivo. Neste caso, a imensa massa do aglomerado distorce o espaço-tempo, curvando os caminhos dos fótons das galáxias de fundo.

A parte principal do ponto de interrogação consiste em duas galáxias que estão sendo objeto de lente, criando os braços curvos. O pequeno ponto na parte inferior é uma galáxia não deformada cuja linha de visão se alinha com o nosso ponto de vista, colocando-a abaixo do par de lentes.