James Webb descobre as galáxias mais distantes já conhecidas

Pesquisadores usaram as informações do supertelescópio para identificar as quatro galáxias, que datam de 300 milhões a 500 milhões de anos depois do Big Bang

Paloma Oliveto

postado em 05/04/2023 06:00

(crédito: webb)

Quando o projeto do supertelescópio espacial James Webb foi anunciado, há mais de três décadas, a promessa foi a de que ele abriria as portas do Universo primitivo, ajudando a confirmar ou derrubar teorias sobre os primeiros momentos pós-Big Bang. A missão tem sido cumprida com eficácia. Ontem, dois artigos publicados na revista Nature Astronomy descreveram as galáxias mais distantes já observadas, quando o Cosmos tinha somente 2% da composição atual. A descoberta foi feita pelo instrumento, com base em imagens e dados espectroscópicos.

Galáxias têm espectros (amplitudes) distintas nos comprimentos de luz ultravioleta, e isso ajuda a medir a distância — e, consequentemente, a idade — desses aglomerados estelares a partir de uma medida chamada redshift, ou desvio para o vermelho. Não é um conceito complicado: como o Universo está em expansão, à medida que isso acontece, galáxias e outros objetos se afastam, e a luz que emitem se estende. Quanto maior o comprimento das ondas, mais a cor aparece vermelha nos telescópios.

E, quanto mais vermelha a imagem, mais distante está o objeto. Essa é uma tarefa que o James Webb desempenha com maestria, pois ele é equipado com instrumentos de detecção de infravermelho capazes de captar a luz emitida por corpos muito antigos. Nos dois artigos publicados ontem, os pesquisadores da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, nos Estados Unidos, e da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, usaram as informações do supertelescópio para identificar as quatro galáxias, que datam de 300 milhões a 500 milhões de anos depois do Big Bang. Considerando que o Universo tem quase 14 bilhões de anos, trata-se de um período muito distante.

Detalhes

Duas das galáxias já eram conhecidas graças a imagens do telescópio Hubble, enquanto as demais foram detectadas recentemente. Sem a medida correta do desvio para o vermelho, porém, não era possível estabelecer a idade desses aglomerados. Os dados do James Webb permitiram determinar também a taxa de formação de estrelas, os tamanhos e outras propriedades.

Cada uma das jovens galáxias pode conter 100 milhões de massas solares em estrelas. Além disso, os espectros desses objetos não têm impressões digitais de elementos complexos, como carbono, oxigênio e nitrogênio. Segundo os pesquisadores, isso indica que as estrelas ainda não processaram o hidrogênio e o hélio primitivos que sobraram do Big Bang para produzir grandes estoques desses elementos mais pesados.

Nos artigos, os autores destacam que as descobertas demonstram o rápido surgimento das primeiras gerações de galáxias. "A fronteira (de tempo) está se alterando quase todos os meses. Agora, deixando apenas 300 milhões de anos de história inexplorada entre essas galáxias e o Big Bang", comentou, em um texto à parte, Pieter van Dokkum, do Departamento de Astronomia da Universidade de Yale.