Washington, 14 Jul 2022 (AFP) – As primeiras imagens do telescópio espacial James Webb foram reveladas nesta semana, mas sua jornada de descoberta cósmica está apenas começando.
Galáxias primitivas, estrelas distantes, exoplanetas… um comitê de especialistas determinou o curso do primeiro ano de descobertas do Webb a partir de uma seleção de projetos de cientistas de todo o mundo.
– As primeiras estrelas e galáxias – Um dos principais propósitos do telescópio é o estudo da fase primordial da história cósmica, pouco depois do ‘Big Bang, que aconteceu há 13,8 bilhões de anos.
Quanto mais longe os objetos estão de nós, mais tempo a luz demora para chegar. Contemplar o universo distante é olhar para o passado profundo.
“Vamos olhar para aquele tempo mais primordial para ver as primeiras galáxias que se formaram na história do universo”, explicou o astrônomo Dan Coe, do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial, especializado no universo primitivo.
Até agora, os astrônomos rastrearam 97% do caminho de volta ao Big Bang, mas “só vemos essas pequenas manchas vermelhas quando olhamos para essas galáxias muito distantes”.
No entanto, isso também mudará graças ao Webb. “Enfim poderemos ver o interior dessas galáxias e do que são feitas”.
As galáxias de hoje têm a forma de espirais ou elipses. Em vez disso, os primeiros blocos eram “grumosos e irregulares”. O novo observatório deve revelar estrelas mais velhas e mais vermelhas nesses blocos, semelhantes ao nosso Sol, até então invisíveis ao Hubble, o telescópio antecessor do Webb.
O astrônomo tem duas observações planejadas com Webb: uma das galáxias mais distantes conhecidas, MACS0647-JD, que ele mesmo descobriu em 2013, e outra de Earendel, a estrela mais distante já detectada, encontrada em março deste ano.
As imagens publicadas esta semana cativaram o público. As fotos foram tiradas no infravermelho porque a luz do cosmos distante foi estendida para esses comprimentos de onda à medida que o universo se expandia.
Mas isso não é tudo: o telescópio também seduziu os cientistas com sua capacidade de realizar espectroscopia, a ciência forense da astronomia. É a análise do espectro de luz de um objeto que revela suas propriedades, como temperatura, massa e composição química.
O aspecto das primeiras estrelas, que provavelmente se formaram 100 milhões de anos após o Big Bang, ainda é desconhecido.
“Poderíamos ver coisas muito diferentes”, disse Coe, como as chamadas estrelas da “População III”. Acredita-se que elas tinham muito mais massa que o nosso Sol e “imaculadas”, ou seja, feitas apenas de hidrogênio e hélio.
Estas estrelas acabaram explodindo em supernovas, criando as estrelas e os planetas que vemos hoje.
A comunidade astronômica tentará encontrar as estrelas da População III, um desafio que levanta muitas dúvidas entre alguns cientistas devido à complexidade do projeto.
– Tem alguém aí? – Com o funcionamento do Webb, os projetos selecionados para uso do observatório espacial podem ser realizados.
O processo de seleção foi aberto a todos os cientistas interessados, independentemente de quão avançados estivessem em suas carreiras.
Uma das selecionadas é Olivia Lim, 25 anos, que faz doutorado na Universidade de Montreal. “Eu não tinha nascido ainda quando começaram a falar sobre este telescópio”, lembrou à AFP.
Seu projeto envolve observar planetas rochosos do tamanho da Terra que giram em torno de uma estrela chamada Trappist-1. Eles estão tão próximos um do outro que, da superfície de um, é possível pode ver os outros, que apareceriam claramente no céu.
“O sistema Trappist-1 é único”, explica Lim. “Quase todas as condições são favoráveis para a busca de vida fora do nosso sistema solar.
“Além disso, três dos sete planetas do sistema Trappist-1 estão na “zona habitável” apelidada pelos astrônomos de Cachinhos Dourados, ou seja, nem muito perto nem muito longe de sua estrela, permitindo temperaturas adequadas para que haja água líquida na superfície.
O sistema está a “apenas” 39 anos-luz de distância, e podemos ver os planetas transitando na frente de sua estrela.
Isso permite observar a queda de luminosidade causada pelo cruzamento da estrela e usar a espectroscopia para estudar as propriedades planetárias.
Ainda não se sabe se esses planetas têm atmosfera e essa descoberta depende de Lim. Se assim for, a luz que passa por essas atmosferas será “filtrada” através de suas moléculas, deixando marcas para o Webb estudar.
Na melhor das hipóteses, seria possível detectar a presença de vapor de água, dióxido de carbono e ozônio.
Este é um objetivo tão importante que outras equipes de cientistas selecionados para usar o Webb também solicitaram observar o sistema Trappist-1 como parte de seus projetos.
Encontrar vestígios de vida lá, se houver, ainda levará tempo, de acordo com Lim. Mas “tudo o que estamos fazendo este ano são passos realmente importantes para atingir esse objetivo final”.
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