O Telescópio James Webb está transformando a astronomia

Dominic Albuquerque
A visão da galáxia NGC 7496 revela canais brilhantes de poeira e gás onde as estrelas estão se formando. Imagem: NASA, ESA, CSA e STScI

Uma das principais habilidades do telescópio James Webb é a sua capacidade de olhar através do tempo, para o passado, para o início do universo, observando as primeiras galáxias e estrelas. O telescópio, que já se encontra a 1,5 milhões de quilômetros da Terra, já avistou a galáxia mais distante e antiga encontrada até então.

Essa galáxia, nomeada como GLASS-Z13, foi vista como ela teria sido 300 milhões de anos após o Big Bang. Ela é extremamente pequena, talvez 100 vezes menor que a Via Láctea, mas exibe uma taxa de formação de estrelas surpreendente, contendo 1 bilhão de vezes a massa do nosso Sol, mais do que o esperado para galáxias jovens assim.

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A galáxia GLASS-Z13, tão distante que a vemos com a aparência que tinha 300 milhões de anos após o Big Bang, é a mais antiga encontrada até então. Imagem: Naidu et al, P. Oesch, T. Treu, GLASS-JWST, NASA/CSA/ESA/STScI

Apenas duas semanas após o início das pesquisas, os cientistas já estão encontrando galáxias dos primeiros 500 milhões de anos do universo. Na imagem compartilhada pelo presidente dos Estados Unidos, Joe Biden, muitas galáxias estão presentes.

O telescópio avistou uma galáxia cuja luz data de 700 milhões de anos após o Big Bang. Com seu espectrógrafo, o telescópio James Webb detectou elementos pesados, particularmente o oxigênio, nessa galáxia. Os cientistas agora têm esperança de que o telescópio encontre uma ausência de elementos pesados em galáxias mais antigas.

Isso seria evidência de que essas galáxias possuem estrelas de População III, teoricamente as primeiras estrelas do universo, que seriam monstruosamente gigantes e feitas inteiramente de hidrogênio e hélio. Os astrofísicos, assim, estariam buscando por galáxias onde não haveria elementos pesados.

O que o telescópio James Webb está revelando sobre o universo

Para os cientistas tentando entender a estrutura das galáxias e como as estrelas se formam dentro delas, o telescópio James Webb já se demonstrou muito útil. Um programa de observação do Arizona, nos Estados Unidos, liderado por Janice Lee, observou uma galáxia chamada NGC 7496 a 24 milhões de anos-luz.

Até então, as regiões onde as estrelas jovens se formavam não podiam ser vistas; os instrumentos do telescópio Hubble não conseguiam penetrar na poeira e no gás que circundava essas regiões.

O telescópio James Webb, todavia, pode ver a luz infravermelha que salta do pó, permitindo o telescópio sondar melhor os momentos em que essas estrelas “ligaram” e a fusão nuclear teve início em seus núcleos. Com o telescópio, é possível analisar a galáxia, onde se revelam os canais em que as estrelas estão se formando.

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O telescópio James Webb consegue ver os canais de formação estelar na galáxia NGC 7469, invisíveis ao Hubble. Imagem: NASA, ESA, CSA e STScI

Objetos menores também estão dentro do campo de visão do telescópio, inclusive os planetas do nosso próprio sistema solar. Os astrônomos sabem que a atmosfera superior de Júpiter, por exemplo, é centenas de vezes mais quente que a atmosfera inferior, ainda que não saibam o por quê.

Detectando a luz infravermelha, o telescópio James Webb pôde ver a atmosfera superior aquecida brilhando, como se fosse um anel avermelhado em torno do planeta.

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Um brilho avermelhado é visto na atmosfera superior de Júpiter. Imagem: NASA, ESA, CSA e STScI

O telescópio também está sondando planetas em outros sistemas estelares. Ele já avistou o sistema TRAPPIST-1, onde há uma anã vermelha com sete planetas do tamanho da Terra, alguns potencialmente habitáveis. As observações também já revelaram outro planeta, não tão habitável assim, um “Júpiter quente” chamado WASP-96 b.

O telescópio encontrou vapor d’água na atmosfera do planeta, confirmando a evidência d’água. Além disso, ao observar as taxas de carbono e oxigênio, ele poderia resolver o mistério em torno de planetas desse tipo: como eles conseguem manter órbitas tão próximas em torno de suas estrelas. Mais oxigênio indicaria que o gigante gasoso inicialmente se formou longe da estrela, onde a água poderia se condensar, enquanto uma alta taxa de carbono indicaria que ele sempre esteve perto.

Enquanto isso, o telescópio também avistou uma luz temporária no céu, algo que não era planejado. O astrônomo Mike Engesser e seus colegas do Space Telescope Science Instituto de Baltimore, EUA, notaram um objeto brilhante não aparente nas imagens do Hubble da mesma região. Eles acreditam que é uma supernova, uma estrela explodindo, a 3 bilhões de anos-luz — prova de que o telescópio é capaz de encontrar esses eventos.

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