COSMOS-Web
O levantamento COSMOS-Web apresentou a maior visão profunda, de sempre, do Universo, agora que todos os seus dados estão disponíveis publicamente num formato facilmente pesquisável.
O COSMOS-Web foi o maior programa de observação geral selecionado para o Ciclo 1 do Telescópio Espacial James Webb (JWST). O levantamento mapeou 0,54 graus quadrados do céu (aproximadamente a área de três Luas Cheias) com o instrumento NIRCam (Near Infrared Camera) e uma área de 0,2 graus quadrados com o MIRI (Mid Infrared Instrument).
“A sensibilidade do JWST permite-nos ver galáxias muito mais ténues e distantes do que nunca, pelo que podemos encontrar galáxias no início do Universo e estudar as suas propriedades em pormenor”, disse Jeyhan Kartaltepe, professora associada do Instituto de Tecnologia de Rochester, que lidera o COSMOS-Web juntamente com Caitlin Casey, professora de física na Universidade da Califórnia, em Santa Barbara, EUA. “A qualidade dos dados continua a surpreender-nos. É muito melhor do que o esperado”.
“O nosso objetivo era construir este campo profundo do espaço a uma escala física que excedesse em muito tudo o que tinha sido feito antes“, disse Casey. O levantamento captou alguns dos objetos mais raros do Universo, e agora estas imagens e dados de apoio estão disponíveis para os cientistas neles “mergulharem” e fazerem novas descobertas.
As imagens profundas são acompanhadas de um catálogo (o catálogo “COSMOS2025”), que contém fotometria, medições estruturais, desvios para o vermelho e parâmetros físicos de cerca de 800.000 galáxias. Graças às imagens do Webb e aos dados anteriores do COSMOS, o catálogo abre muitas vias científicas inexploradas.
“Este foi um empreendimento ambicioso que exigiu o desenvolvimento de tecnologias inovadoras para medir simultaneamente a fotometria e a morfologia de quase 800.000 galáxias em 37 imagens“, disse o investigador Marko Shuntov. “A construção do catálogo exigiu um enorme trabalho de equipa, mas valeu a pena porque, em última análise, forneceu alguns dos desvios para o vermelho e parâmetros físicos de galáxias da mais alta qualidade que permitirão uma ciência inovadora”.
A disponibilidade pública do catálogo retira esse trabalho da equação para a comunidade e, portanto, produzirá ciência inovadora para além dos objetivos científicos iniciais do programa.
“Combinámos mais de 10.000 imagens do céu para formar a maior imagem contígua disponível do JWST“, explicou Maximilien Franco, investigador pós-doutorado na Universidade Paris-Saclay e autor principal do trabalho de apresentação dos dados NIRCam do COSMOS-Web.
“Para tal, tivemos de assegurar que todas as imagens estavam corretamente alinhadas com os dados existentes e também de corrigir eventuais vieses observacionais. Foi incrível revelar galáxias que eram anteriormente invisíveis noutros comprimentos de onda, e muito gratificante vê-las finalmente aparecer nos nossos computadores”.
“É notável ver o progresso que fizemos desde o trabalho pioneiro do Spitzer no infravermelho médio”, disse Santosh Harish, investigador pós-doutorado associado ao Instituto de Tecnologia de Rochester e autor principal do trabalho de apresentação dos dados MIRI do COSMOS-Web.
“Com o MIRI, estamos agora a aceder a um nível de detalhe sem precedentes nesta gama de comprimentos de onda, fornecendo novas perspetivas sobre os processos que impulsionam a evolução das galáxias e o crescimento dos buracos negros. O salto na sensibilidade e na resolução espacial é extraordinário, e as observações MIRI do COSMOS-Web são um ótimo exemplo do que este instrumento é capaz”.
Juntamente com os dados propriamente ditos e três artigos científicos iniciais sobre o catálogo, imagens no infravermelho próximo e imagens no infravermelho médio, o lançamento dos dados também inclui um visualizador interativo onde os utilizadores podem pesquisar imagens diretamente para objetos específicos ou clicar em objetos para ver as suas propriedades.
“Temos dados e catálogos de que estamos muito seguros, que testámos e que muito trabalhámos”, acrescentou Kartaltepe. “Não posso exagerar o quanto o campo mudou. Com os dados do JWST, temos agora uma nova janela para o Universo”.
Além disso, dois novos estudos do COSMOS-Web – um que examina a evolução estrutural das galáxias mais brilhantes de grupo ao longo dos últimos 11 mil milhões de anos, e outro que aplica inteligência artificial para estimar as principais propriedades das galáxias a partir da fotometria – realçam o vasto potencial científico do catálogo.
“Graças ao JWST e ao levantamento COSMOS-Web, podemos agora rastrear o modo como as galáxias cessam a formação estelar, sofrem transformações morfológicas e como estes processos são moldados pelo seu ambiente ao longo do tempo cósmico, prevendo até as propriedades das galáxias através de métodos baseados em IA”, afirmou Ghassem Gozaliasl, astrofísico e investigador da Universidade Aalto.
O processamento dos dados do COSMOS-Web, desde os pixéis até aos catálogos, foi realizado num núcleo dedicado de computadores no Instituto de Astrofísica de Paris, financiado pela região de Île-de-France, pelo CNES.
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