Três pesquisadores que investigam há mais de dez anos uma galáxia que está entre as mais distantes da Terra usaram observações do Telescópio Espacial James Webb (JWST) para aprofundar seus estudos. Com os dados oferecidos pelo mais moderno observatório da NASA, detalhes sem precedentes do universo primitivo puderam ser revelados, enriquecendo o trabalho da equipe.

Especialmente projetado para detectar a luz infravermelha fraca de galáxias muito distantes e dar aos astrônomos um vislumbre dos primórdios do cosmos, JWST foi capaz de, com a ajuda da lente gravitacional produzida por um aglomerado de galáxias em primeiro plano, ampliar a visão dessa galáxia ao fundo.

A gravidade do aglomerado de galáxias MACS0647 age como uma lente cósmica para dobrar e ampliar a luz do sistema MACS0647-JD mais distante nesta imagem captada pelo Telescópio Espacial James Webb. Créditos: CIÊNCIA: NASA, ESA, CSA, STScI e Tiger Hsiao (Universidade Johns Hopkins) PROCESSAMENTO DE IMAGEM: Alyssa Pagan (STScI)

A lente gravitacional foi prevista pela Teoria da Relatividade Geral de Einstein em 1915 e, desde então, tornou-se uma ferramenta poderosa para os astrônomos. A relatividade geral diz que objetos de grande massa curvam o tecido do espaço-tempo. Basicamente, assim como em uma lente de vidro, a luz é distorcida e amplificada graças à presença de um ou mais corpos de massa extrema, permitindo que o espaço-tempo se “contorça” a ponto de ser visualizado.

A natureza das galáxias durante este período inicial do nosso universo não é bem conhecida nem compreendida. Mas com a ajuda da lente gravitacional por um aglomerado de galáxias em primeiro plano, galáxias de fundo fracas podem ser ampliadas e também aparecer várias vezes em diferentes partes da imagem.

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Dan Coe, da Associação das Universidades para Pesquisa em Astronomia (AURA), nos EUA, conta que descobriu a MACS0647-JD, que fica a 13,3 bilhões de anos-luz da Terra, em 2011, por meio de observações do Telescópio Espacial Hubble.

“Na época, eu nunca tinha trabalhado em galáxias de alto turno vermelho, e então encontrei esta que era potencialmente a mais distante no redshift 11, cerca de 97% do caminho de volta para o Big Bang”, disse Coe em um comunicado publicado pela NASA no blog dedicado ao JWST. “Com o Hubble, era apenas um ponto pálido e vermelho. Poderíamos dizer que era realmente pequeno, apenas uma pequena galáxia nos primeiros 400 milhões de anos do universo”. 

Agora, segundo o pesquisador, os dados do Webb possibilitaram perceber que não era exatamente um, mas sim dois objetos distintos. “Estamos discutindo ativamente se são duas galáxias ou dois aglomerados de estrelas dentro de uma galáxia. Não sabemos, mas essas são perguntas que Webb pode ajudar a responder”.

Tiger Hsiao, da Universidade Johns Hopkins, no estado norte-americano de Maryland, destaca outra vantagem do JWST em relação ao estudo dessa região. “Você também pode ver que as cores entre os dois objetos são diferentes. Um é mais azul; o outro é mais vermelho. O gás azul e o gás vermelho têm características diferentes. O azul tem formação estelar muito jovem e quase nenhuma poeira, e o pequeno objeto vermelho tem mais poeira dentro e é mais velho. E suas massas estelares também são provavelmente distintas”.

Ele complementa que é realmente interessante ver duas estruturas em um sistema tão pequeno. “Podemos estar testemunhando uma fusão de galáxias no universo primitivo. Se esta é a fusão mais antiga, ficarei muito extasiado!”, disse ele.

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“Até agora, nós realmente não fomos capazes de estudar galáxias no universo primitivo em grande detalhe”, afirmou Rebecca Larson, Universidade do Texas em Austin. “Só tínhamos dezenas delas antes de Webb. Estudá-las pode nos ajudar a entender como elas evoluíram para se tornar como a galáxia em que vivemos hoje. E também, como o universo evoluiu ao longo do tempo”.

Ela diz que é “incrível” a quantidade de informação que os cientistas estão recebendo que eles simplesmente não eram capazes de ver antes. “E este não é um campo profundo. Não é uma longa exposição. Nós nem tentamos usar este telescópio para olhar para um lugar por um longo tempo. Isto é só o começo!”.

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