Telescópio Webb detecta objetos extremamente brilhantes. Eles não deveriam estar lá.

Os cientistas não construíram o Telescópio Espacial James Webb simplesmente para encontrar respostas. Eles procuraram novas questões e mistérios.

E eles acabaram de encontrar outro.

Usando o telescópio Webb para observar os primeiros períodos do universo, os pesquisadores avistaram alguns dos objetos mais brilhantes do cosmos – quasares – à deriva nos vazios do espaço, isolados de outras galáxias. Isso é estranho. Os quasares são buracos negros nos centros galácticos, milhões a milhares de milhões de vezes mais massivos que o Sol, que disparam potentes rajadas de energia para o espaço (a partir de material que cai ou gira rapidamente em torno dos buracos negros). A teoria prevalecente, e lógica, era que tais objetos massivos e famintos só poderiam se formar em regiões de matéria densa.

Mas nem sempre é esse o caso.

“Ao contrário da crença anterior, descobrimos que, em média, estes quasares não estão necessariamente nas regiões de maior densidade do universo primitivo. Alguns deles parecem estar no meio do nada”, disse Anna-Christina Eilers, física do MIT. que liderou a pesquisa, disse em um comunicado. “É difícil explicar como é que estes quasares podem ter crescido tanto se parecem não ter nada de que se alimentar.”

A pesquisa foi publicada recentemente em uma revista científica chamada The Jornal Astrofísico.

Na imagem abaixo você pode ver um desses quasares isolados, circulado em vermelho. Os astrónomos esperam encontrar quasares em regiões próximas de outras galáxias. Lá, abundância de matéria cósmica poderia apoiar a criação de tais objetos gigantes e luminosos. (Na verdade, “a luz de um quasar supera a de todas as estrelas combinadas de sua galáxia hospedeira”, explica a NASA.)

Nesta investigação, os astrónomos esforçaram-se por observar alguns dos objetos mais antigos do Universo, criados cerca de 600 a 700 milhões de anos após o Big Bang. Para termos uma perspectiva, o nosso sistema solar só se formaria daqui a cerca de 8,5 mil milhões de anos.

O telescópio Webb, que orbita a 1,6 milhão de quilômetros da Terra, captura luz profundamente tênue e esticada, tal como existia há milhares de anos. Esta luz está chegando até nós agora.

“É simplesmente fenomenal que agora tenhamos um telescópio que pode capturar luz de 13 mil milhões de anos atrás com tantos detalhes”, disse Eilers. “Pela primeira vez, o JWST permitiu-nos observar o ambiente destes quasares, onde cresceram e como era a sua vizinhança.”

“É simplesmente fenomenal que agora tenhamos um telescópio capaz de captar luz de 13 mil milhões de anos atrás com tantos detalhes.”

Este último dilema cósmico não é apenas sobre como estes quasares se formaram isoladamente, mas como se formaram tão rapidamente. “A principal questão que estamos a tentar responder é: como é que estes buracos negros com milhares de milhões de massas solares se formam numa altura em que o Universo ainda é muito, muito jovem? Ainda está na sua infância,” disse Eilers.

Embora o telescópio Webb tenha sido concebido para observar através das espessas nuvens de poeira e gás do Universo, os investigadores dizem que é possível que estes quasares enigmáticos estejam de facto rodeados por galáxias – mas as galáxias estão envoltas. Para descobrir, é necessária mais observação com Webb.

Uma ilustração artística do Telescópio Espacial James Webb observando o cosmos a 1 milhão de milhas da Terra.
Crédito: NASA-GSFC / Adriana M. Gutierrez (CI Lab)

As poderosas habilidades do telescópio Webb

O telescópio Webb — uma colaboração científica entre a NASA, a ESA e a Agência Espacial Canadiana — foi concebido para perscrutar o cosmos mais profundo e revelar novas informações sobre o universo primitivo. Também está examinando planetas intrigantes da nossa galáxia, juntamente com os planetas e luas do nosso sistema solar.

Veja como Webb está alcançando feitos incomparáveis, e provavelmente o fará nas próximas décadas:

– Espelho gigante: O espelho de Webb, que captura luz, tem mais de 6,5 metros de diâmetro. Isso é duas vezes e meia maior que o espelho do Telescópio Espacial Hubble. Capturar mais luz permite que Webb veja objetos antigos mais distantes. O telescópio está a observar estrelas e galáxias que se formaram há mais de 13 mil milhões de anos, apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang. “Veremos as primeiras estrelas e galáxias que já se formaram”, disse Jean Creighton, astrônomo e diretor do Planetário Manfred Olson da Universidade de Wisconsin-Milwaukee, ao Mashable em 2021.

– Visão infravermelha: Ao contrário do Hubble, que observa em grande parte a luz que é visível para nós, o Webb é principalmente um telescópio infravermelho, o que significa que vê a luz no espectro infravermelho. Isso nos permite ver muito mais do universo. Infravermelho tem mais tempo comprimentos de onda do que a luz visível, de modo que as ondas de luz deslizam com mais eficiência pelas nuvens cósmicas; a luz não colide e é espalhada com tanta frequência por essas partículas densamente compactadas. Em última análise, a visão infravermelha de Webb pode penetrar em lugares que o Hubble não consegue.

“Isso levanta o véu”, disse Creighton.

– Observando exoplanetas distantes: O telescópio Webb carrega equipamentos especializados chamados espectrógrafos que revolucionará a nossa compreensão destes mundos distantes. Os instrumentos podem decifrar quais moléculas (como água, dióxido de carbono e metano) existem nas atmosferas de exoplanetas distantes – sejam eles gigantes gasosos ou mundos rochosos menores. Webb observa exoplanetas na galáxia da Via Láctea. Quem sabe o que encontraremos?

“Podemos aprender coisas sobre as quais nunca pensamos”, disse Mercedes López-Morales, pesquisadora de exoplanetas e astrofísica do Centro de Astrofísica-Harvard & Smithsoniandisse ao Mashable em 2021.

Os astrónomos já encontraram com sucesso reações químicas intrigantes num planeta a 700 anos-luz de distância e começaram a observar um dos locais mais esperados do cosmos: os planetas rochosos do sistema solar TRAPPIST, do tamanho da Terra.