NASA, ESA, CSA, STScI
Nebulosa de Eta Carinae
Não é exagero dizer que o Telescópio Espacial James Webb (JWST, na sigla em inglês) representa uma nova era para a astronomia moderna.
Lançado no dia 25 de dezembro do ano passado e totalmente operacional desde julho, o telescópio oferece vislumbres do Universo que antes eram inacessíveis para nós. Como o Telescópio Espacial Hubble, o JWST está no Espaço, por isso pode tirar fotos com detalhes impressionantes, livres das distorções da atmosfera da Terra.
No entanto, enquanto o Hubble está em órbita ao redor da Terra a uma altitude de 540 km, o JWST está a 1,5 milhões de quilómetros de distância, muito além da Lua. A partir desta posição, longe da interferência do calor refletido do nosso planeta, pode recolher luz de todo o Universo até à porção infravermelha do espectro eletromagnético.
Esta capacidade, quando combinada com o espelho maior do JWST, detetores de última geração e muitos outros avanços tecnológicos, permite que os astrónomos olhem para as primeiras épocas do Universo.
Vamos dar uma olhada em dez imagens que demonstraram o poder impressionante desta nova janela para o Universo.
1. Alinhamento do espelho completo
NASA/STScI/LegacySurvey/C. Jacobs
Esquerda: A primeira imagem de alinhamento do JWST divulgada publicamente. Direita: imagem captada pela Dark Energy Camera na Terra.
Apesar de anos de testes no solo, um observatório tão complexo quanto o JWST exigia extensa configuração e testes, uma vez implantado no frio e escuro do Espaço.
Uma das maiores tarefas foi desdobrar e alinhar os 18 segmentos hexagonais do espelho numa fração de comprimento de onda da luz.
Em março, a NASA divulgou a primeira imagem (centrada numa estrela) do espelho totalmente alinhado. Embora fosse apenas uma imagem de calibração, os astrónomos imediatamente compararam-na com as imagens existentes daquele trecho do céu – com considerável entusiasmo.
2. Spitzer vs MIRI
NASA/JPL-Caltech (E), NASA/ESA/CSA/STScI (D)
Esta imagem mostra uma parte dos ‘Pilares da Criação’; à esquerda tirada com o Telescópio Espacial Spitzer e JWST à direita.
Esta imagem inicial, tirada enquanto todas as câmaras estavam a ser focadas, demonstra claramente a mudança radical na qualidade dos dados que o JWST traz sobre os seus predecessores.
À esquerda está uma imagem do telescópio Spitzer, um observatório infravermelho espacial com um espelho de 85 cm; à direita, o mesmo campo da câmara MIRI de infravermelho médio do JWST, com um espelho de 6,5 m.
A resolução e a capacidade de detetar fontes muito mais fracas estão em exibição aqui, com centenas de galáxias visíveis que foram perdidas no ruído da imagem do Spitzer. Isto é o que um espelho maior situado na escuridão mais profunda e fria pode fazer.
3. A primeira imagem de um aglomerado de galáxias
NASA/STSci
Aglomerado de galáxias SMACS 0723 – do Hubble à esquerda e do JWST à direita. Centenas de outras galáxias são visíveis na imagem infravermelha do JWST.
O aglomerado de galáxias com o nome prosaico de SMACS J0723.3–7327 foi uma boa escolha para as primeiras imagens coloridas divulgadas ao público pelo JWST.
O campo está repleto de galáxias de todas as formas e cores. A massa combinada desse enorme aglomerado de galáxias, a mais de 4 mil milhões de anos-luz de distância, dobra o Espaço de tal forma que a luz de fontes distantes no fundo é esticada e ampliada, um efeito conhecido como lente gravitacional.
Essas galáxias de fundo distorcidas podem ser vistas claramente como linhas e arcos ao longo desta imagem. O campo já é espetacular nas imagens do Hubble (à esquerda), mas a imagem de infravermelho do JWST (à direita) revela uma riqueza de detalhes extras, incluindo centenas de galáxias distantes muito fracas ou muito vermelhas para serem detetadas pelo seu antecessor.
4. Quinteto de Stephan
NASA/STScI
Imagens do Hubble (E) e JWST (D) do grupo de galáxias conhecido como ‘Quinteto de Stephan’.
Estas imagens retratam um grupo espetacular de galáxias conhecido como Quinteto de Stephan, um grupo que há muito interessa aos astrónomos que estudam a maneira como as galáxias em colisão interagem umas com as outras gravitacionalmente.
À esquerda, vemos a visualização do Hubble e, à direita, a visualização do infravermelho médio do JWST.
A inserção mostra o poder do novo telescópio, com um zoom numa pequena galáxia de fundo. Na imagem do Hubble, vemos algumas regiões brilhantes de formação de estrelas, mas apenas com o JWST é que a estrutura completa desta e das galáxias circundantes se revela.
5. Os Pilares da Criação
NASA, ESA, CSA, STScI; Joseph DePasquale (STScI), Anton M. Koekemoer (STScI), Alyssa Pagan (STScI)
Os ‘Pilares da Criação’, uma região de formação estelar da nossa galáxia, conforme capturado pelo Hubble (E) e JWST (D).
Os chamados Pilares da Criação é uma das imagens mais famosas de toda a astronomia, tirada pelo Hubble em 1995. Ela demonstrou o alcance extraordinário de um telescópio espacial.
Retrata uma região de formação estelar na Nebulosa da Águia, onde gás e poeira interestelar fornecem o pano de fundo para um berçário estelar repleto de novas estrelas.
A imagem à direita, tirada com a câmara quase infravermelha do JWST (NIRCam), demonstra uma outra vantagem da astronomia infravermelha: a capacidade de espiar através do manto de poeira e ver o que está por dentro e por trás.
6. A Protoestrela ‘Ampulheta’
NASA/STScI/JPL-Caltech/A. Tobin
A “protoestrela ampulheta”, uma estrela ainda em processo de agregação de gás suficiente para começar a fundir o hidrogénio.
Esta imagem retrata outro ato de criação galáctica dentro da Via Láctea. Esta estrutura em forma de ampulheta é uma nuvem de poeira e gás que envolve uma estrela em formação – uma protoestrela chamada L1527.
Visível apenas no infravermelho, um “disco de acreção” de material a cair (a faixa preta no centro) eventualmente permitirá que a protoestrela reúna massa suficiente para começar a fundir o hidrogénio, e uma nova estrela nascerá.
Enquanto isso, a luz da estrela ainda em formação ilumina o gás acima e abaixo do disco, criando a forma de ampulheta. A nossa visão anterior disso veio de Spitzer; a quantidade de detalhes é, mais uma vez, um enorme salto à frente.
7. Júpiter em infravermelho
NASA/STScI
Uma visão infravermelha de Júpiter do JWST.
A missão do telescópio Webb inclui imagens das galáxias mais distantes desde o início do Universo, mas também pode parecer um pouco mais perto de casa.
Embora o JWST não possa olhar para a Terra ou para os planetas internos do Sistema Solar – já que deve sempre estar voltado para longe do Sol – pode olhar para fora, para as partes mais distantes do nosso Sistema Solar.
Esta imagem no infravermelho próximo de Júpiter é um belo exemplo, enquanto observamos profundamente a estrutura das nuvens e tempestades do gigante gasoso. O brilho das auroras nos polos norte e sul é assustador.
Esta imagem foi extremamente difícil de obter devido ao rápido movimento de Júpiter no céu em relação às estrelas e devido à sua rápida rotação. O sucesso provou a capacidade do telescópio Webb de rastrear alvos astronómicos difíceis extremamente bem.
8. A Galáxia Fantasma
ESA/NASA
Luz visível do Hubble (E), infravermelho JWST (D) e imagens combinadas (C) da ‘Galáxia Fantasma’ M74.
Estas imagens da chamada Galáxia Fantasma ou M74 revelam o poder do JWST não apenas como o mais recente e maior dos instrumentos astronómicos, mas como um complemento valioso para outras grandes ferramentas.
O painel do meio aqui combina a luz visível do Hubble com o infravermelho do Webb, permitindo-nos ver como a luz estelar (via Hubble) e o gás e a poeira (via JWST) juntos moldam esta notável galáxia.
Muita ciência do JWST foi projetada para ser combinada com as visualizações óticas do Hubble e outras imagens para alavancar esse princípio.
9. Uma galáxia superdistante
NASA/STScI/C. Jacobs
Um ‘zoom’ numa galáxia de uma das primeiras épocas do Universo, quando tinha apenas cerca de 300 milhões de anos.
Embora esta galáxia – a pequena bolha vermelha na imagem à direita – não esteja entre as mais espetacularmente pitorescas que o nosso Universo tem a oferecer, é igualmente interessante cientificamente.
A imagem é de quando o Universo tinha apenas 350 milhões de anos, tornando-a uma das primeiras galáxias a formar-se.
Compreender os detalhes de como estas galáxias crescem e se fundem para criar galáxias como a nossa própria Via Láctea 13 mil milhões de anos depois é uma questão-chave, e com muitos mistérios remanescentes, tornando descobertas como esta muito procuradas.
10. Mosaico gigante do “Aglomerado de Pandora”
Lukas Furtak/ GLASS/UNCOVER
Uma imagem do aglomerado de galáxias Abell 2744 criado pela combinação de várias exposições diferentes.
Esta imagem é um mosaico (muitas imagens individuais costuradas) centrado no aglomerado gigante de galáxias Abell 2744, coloquialmente conhecido como “Aglomerado de Pandora”.
O grande número e variedade de fontes que o JWST pode detetar é incompreensível; com exceção de um punhado de estrelas em primeiro plano, cada ponto de luz representa uma galáxia inteira.
Num pedaço de céu escuro não maior que uma fração da Lua cheia, existem milhares de galáxias, a mostrar a absoluta escala do Universo que habitamos. Astrónomos profissionais e amadores podem passar horas a vasculhar esta imagem em busca de curiosidades e mistérios.
ZAP // The Conversation
