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Os dados do Telescópio Espacial Webb só chegaram às mãos dos astrônomos nas últimas semanas, mas eles estão esperando há anos por isso e, aparentemente, as análises estão prontas. O resultado foi algo como uma corrida no tempo, à medida que novas descobertas encontram objetos que se formaram cada vez mais próximos do Big Bang que produziu nosso Universo. Na semana passada, uma dessas buscas revelou uma galáxia que estava presente menos de 400 milhões de anos após o Big Bang. Esta semana, uma nova análise escolheu uma galáxia como apareceu apenas 233 milhões de anos depois que o Universo surgiu.
A descoberta é um feliz subproduto do trabalho que foi projetado para responder a uma pergunta mais geral: quantas galáxias devemos esperar ver em diferentes pontos do tempo após o Big Bang?
Como mencionamos na semana passada, o Universo primitivo era opaco à luz em qualquer comprimento de onda que carregasse mais energia do que o necessário para ionizar o hidrogênio. Essa energia está na porção UV do espectro, mas o desvio para o vermelho causado por 13 bilhões de anos de um Universo em expansão deslocou esse ponto de corte para a porção infravermelha do espectro. Para encontrar galáxias dessa época, temos que procurar objetos que não são visíveis em comprimentos de onda infravermelhos mais curtos (o que significa que a luz já esteve acima do corte de hidrogênio), mas aparecem em comprimentos de onda de energia mais baixa.
Quanto mais profundo no infravermelho for o limite entre o invisível e o visível, mais forte será o desvio para o vermelho e mais distante será o objeto. Quanto mais distante o objeto, mais próximo no tempo ele estará do Big Bang.
Os pesquisadores usaram duas fontes de dados para reconstruir a aparência das galáxias em diferentes pontos no tempo. Um foi produzido analisando o trabalho feito com um telescópio infravermelho terrestre (o telescópio VISTA da ESA ) e o telescópio espacial Spitzer, ambos com imagens de galáxias relativamente mais velhas quando produziram a luz que agora chega à Terra – cerca de 600 milhões de anos ou mais depois do Big Bang. O outro envolvia dados gerados pelo Webb, incluindo os conjuntos de dados analisados no artigo sobre o qual reportamos e uma área fotografada na primeira divulgação pública de fotos . Em todos os casos, os pesquisadores procuraram a mesma coisa: objetos que estavam presentes em comprimentos de onda infravermelhos mais longos, mas ausentes em comprimentos de onda mais curtos.
No geral, a equipe identificou 55 galáxias distantes, 44 das quais nunca haviam sido observadas anteriormente. Trinta e nove deles vêm dos dados do Webb, e esse número inclui as duas galáxias antigas que foram identificadas na semana passada. Os números não são especialmente precisos em redshifts mais altos, onde são baseados em apenas uma ou duas galáxias. Mas, no geral, a tendência sugere um declínio gradual nos objetos visíveis até algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang, sem mudanças bruscas ou cortes.
FONTES:
https://arxiv.org/pdf/2207.12474.pdf
https://arxiv.org/pdf/2207.11558.pdf
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