Revolução astronômica: imagens do James Webb marcam grande avanço

Quatro imagens e um espectro divulgados hoje (12) pela Agência Espacial Norte-Americana (Nasa) representam os primeiros passos para a grande revolução prevista para a Astronomia. Todas imagens e dados foram registrados pelo Telescópio Espacial James Webb, lançado em dezembro de 2021.

Desde janeiro de 2022, este poderoso equipamento – fruto de parcerias entre as agências espaciais dos EUA, da Europa e do Canadá, que tem como principal característica a captação de radiação infravermelha – encontra-se no chamado ponto L2, localizado a 1,5 milhão de quilômetros da Terra.

A primeira imagem, do aglomerado de galáxias conhecido como SMACS 0723, localizado há 4,6 bilhões de anos luz da terra, foi divulgada ontem (11) em evento na Casa Branca que contou com a participação do presidente norte-americano Joe Biden.

SMACS 0723

A imagem mais profunda do Universo capturada pelo James Webb mostra um conjunto de galáxias chamado SMACS 0723 que, combinadas, atuam como uma lente gravitacional.

James Webb: veja o registro mais profundo do Universo há 4,6 bilhões de anos, por Space Telescope Science Institut

A técnica consiste em observar a amplificação de brilho de uma estrela de fundo (chamada de fonte), devido à passagem de um objeto (denominado lente) entre o observador e a fonte. A lente deforma o espaço-tempo ao seu redor e a luz da fonte sofre então uma deflexão, gerando assim um aumento do seu brilho para o observador.

Segundo a Nasa, esta é a primeira oportunidade de observação nítida de galáxias e de estrelas tão distantes e difusas. “A luz dessas galáxias levou bilhões de anos para chegar até nós. Quando olhamos para as galáxias mais jovens neste campo, estamos olhando para menos de um bilhão de anos após o Big Bang’’, informa a agência espacial.

Nebulosa do Anel Sul

Nebulosa Anel Sul – Imagens James Webb – NASA Webb Telescope

As primeiras imagens inéditas divulgadas hoje revelam detalhes da Nebulosa do Anel Sul, que mostraram, inclusive, uma segunda estrela que forma um sistema binário (formado por duas estrelas). Por estarem em órbita tão próxima pareciam apenas um corpo celeste, o que só pode ser desvendado graças à tecnologia da câmera de infravermelho.

De acordo com os pesquisadores, trata-se de uma nuvem de gás em expansão, envolvendo uma estrela moribunda. Tem quase meio ano-luz de diâmetro e está localizada a aproximadamente 2,5 mil anos-luz de distância da Terra.

Um detalhe que chamou a atenção dos cientistas foi a possibilidade de se enxergar galáxias ainda mais distantes, escondidas pela nebulosa. Durante a transmissão ao vivo, feita pela Nasa, os especialistas explicaram que nebulosas apresentam camadas de gás e poeira expelidas por estrelas “enquanto morrem”.

A existência de sistemas binários já era algo do conhecimento dos cientistas, mas eles têm se mostrado cada vez mais comuns do que se imaginava. Com o James Webb, esses sistemas serão observados de forma mais clara.

Exoplaneta WASP-96

A Nasa apresentou também um gráfico chamado de espectro, do exoplaneta gasoso WASP-96b, um gigante com cerca da metade da massa de Júpiter, localizado a cerca de 1.150 anos-luz da Terra. Espectro é uma técnica que analisa, por meio da cor (temperatura) de um corpo celeste, sua composição física e química. Exoplaneta é um planeta que fica fora do Sistema Solar.

Por meio do espectro, o James Webb conseguiu identificar ocorrências de oxigênio e hidrogênio, indicando a presença de vapor de água em alta temperatura (superior a 500ºC), devido a sua proximidade com a estrela, ao redor da qual orbita a cada 3,4 dias.

A primeira detecção de água neste exoplaneta foi feita pelo telescópio Hubble em 2013. Com o novo telescópio, foi possível obter, via espectro de luz, uma “assinatura inconfundível de água”, neste planeta. “A nova e poderosa observação de Webb também mostra evidências de neblina e nuvens que estudos anteriores deste planeta haviam perdido”, informou a Nasa.

Com isso, segundo a agência, graças aos sinais detectados, a expectativa é de que o James Webb represente um “importante papel para a busca de planetas potencialmente habitáveis nos próximos anos”, estimando também a presença de elementos como carbono, bem como a temperatura da atmosfera.

Quinteto de Stephan

Stephan’s Quintet, um agrupamento visual de cinco galáxias – Nasa

Localizado a cerca de 290 milhões de anos-luz de distância da Terra, na constelação de Pégaso, o Quinteto de Stephan foi também focado pelo revolucionário telescópio. De acordo com os pesquisadores, é possível observar a interação de diferentes galáxias deste grupo, com grandes caudas de gás, poeira e estrelas sendo extraídas devido às forças gravitacionais, bem como o processo de criação de algumas estrelas.

Essa proximidade possibilita, aos astrônomos, observar a fusão e interação entre galáxias, que são tão cruciais para toda a evolução das galáxias. “Raramente os cientistas viram com tantos detalhes como as galáxias em interação desencadeiam a formação de estrelas e como o gás nessas galáxias é alterado”, explica a Nasa. “O quinteto de Stephan é um fantástico laboratório para estudar esses processos fundamentais para todas as galáxias”, complementou.

O Webb mostrou, também de forma detalhada, aglomerados brilhantes de milhões de estrelas jovens e regiões onde novas estrelas estão nascendo adornam a imagem. É também possível observar estrelas que são “centenas de milhões de vezes” mais luminosas do que o Sol do nosso sistema.

Apesar de não ser possível visualizar buracos negros presentes nessas galáxias, é possível perceber sua influência em outros corpos celestes. Segundo a agência norte-americana, a imagem mostra, nesse quinteto, “fluxos impulsionados por buracos negros em um nível de detalhe nunca visto antes”.

Nebulosa Carina

Uma outra imagem revolucionária divulgada hoje pela Nasa se assemelha a um “penhasco cósmico”, nas palavras da própria agência (imagem de destaque no topo da matéria). Trata-se da Nebulosa Carina, com seus “berçários estelares e estrelas nascentes” que não puderam ser percebidas pelas imagens anteriores registradas pelo telescópio Hubble. 

“Esta paisagem de ‘montanhas’ e ‘vales’ pontilhadas de estrelas brilhantes é na verdade a borda de uma jovem região de formação de estrelas. Na verdade, é a borda da cavidade gigante gasosa. Os picos mais altos têm cerca de 58 anos-luz [de altura]. A zona cavernosa foi esculpida na nebulosa por intensa radiação ultravioleta e ventos estelares de estrelas jovens extremamente grandes e quentes”, informou a Nasa.

Ao observar essa região, será possível entender mais sobre o processo de formação das estrelas. “O nascimento da estrela se propaga ao longo do tempo, desencadeado pela expansão da cavidade erodida. À medida que a borda brilhante e ionizada se move em direção à nebulosa, ela é lentamente empurrada para gás e poeira. Se a borda encontrar qualquer material instável, a pressão crescente fará com que o material colapse e forme novas estrelas”, explica a Nasa.

“Por outro lado, esse tipo de distúrbio também pode impedir a formação de estrelas, pois o material que as forma é erodido. Este é um equilíbrio muito delicado entre causar a formação de estrelas, e pará-la”, acrescenta.

Dessa forma, o James Webb ajudará os cientistas a avançarem em estudos que abordam “algumas das grandes incógnitas da astrofísica moderna”. Entre elas, sobre o que determina o número de estrelas que se formam em uma determinada região; e o que leva as estrelas a se formarem com suas respectivas massas.

Algo incrível a ser descoberto

Ao final do evento de divulgação das imagens, o administrador da Nasa, Bill Nelson, citou uma fala do astrônomo Carl Sagan para descrever as expectativas pela qual passam os pesquisadores envolvidos com o James Webb: “em algum lugar, algo incrível está para ser descoberto”.

“Estamos agora conseguindo responder coisas que sequer sabíamos perguntar. Progressos como esse são inspiradores, e inspiração é o combustível que move a Nasa. E é o alimento da humanidade. Vamos agora abrir o envelope. Temos de arriscar porque a premiação é maior do que o risco. É exatamente isso o que essas imagens mostram”, discursou.