O Telescópio Espacial James Webb da NASA forneceu a imagem infravermelha mais profunda e nítida do universo distante até agora. A imagem ficou carinhosamente conhecida como o Primeiro Campo Profundo de Webb, e mostra o aglomerado de galáxias SMACS 0723 e está repleto de milhares de galáxias – incluindo as menores e mais fracas já observadas.
A imagem do James Webb é aproximadamente do tamanho de um grão de areia mantido à distância de um braço, uma pequena lasca do vasto universo. A massa combinada deste aglomerado de galáxias atua como uma lente gravitacional , ampliando galáxias mais distantes, incluindo algumas vistas quando o universo tinha menos de um bilhão de anos. Este campo profundo, obtido pela Near-Infrared Camera (NIRCam) do Webb, é uma composição feita a partir de imagens em diferentes comprimentos de onda, totalizando 12.5 horas – alcançando profundidades em comprimentos de onda infravermelhos além dos campos mais profundos do Telescópio Espacial Hubble, o que levou semanas. E isso é apenas o começo. Os pesquisadores continuarão a usar o Webb para fazer exposições mais longas, revelando mais do nosso vasto universo.
Esta imagem mostra o aglomerado de galáxias SMACS 0723 como apareceu há 4.6 bilhões de anos, com muitas outras galáxias na frente e atrás do aglomerado. Muito mais sobre esse aglomerado será revelado à medida que os pesquisadores começarem a investigar os dados do Webb. Este campo também foi fotografado pelo Mid-Infrared Instrument (MIRI) da Webb, que observa a luz no infravermelho médio.
A NIRCam da Webb trouxe galáxias distantes para um foco nítido – elas têm estruturas minúsculas e fracas que nunca foram vistas antes, incluindo aglomerados de estrelas e características difusas.
A luz dessas galáxias levou bilhões de anos para chegar até nós. Estamos olhando para trás no tempo para dentro de um bilhão de anos após o big bang ao ver as galáxias mais jovens neste campo. A luz foi esticada pela expansão do universo para comprimentos de onda infravermelhos que Webb foi projetado para observar. Em breve, os pesquisadores começarão a aprender mais sobre as massas, idades, histórias e composições das galáxias.
Outras características da imagem incluem os arcos proeminentes neste campo. O poderoso campo gravitacional de um aglomerado de galáxias pode dobrar os raios de luz de galáxias mais distantes atrás dele, assim como uma lupa dobra e distorce as imagens. As estrelas também são capturadas com picos de difração proeminentes, pois parecem mais brilhantes em comprimentos de onda mais curtos.
A imagem feita pelo instrumento MIRI do Webb oferece um caleidoscópio de cores e destaques onde a poeira está – um ingrediente importante para a formação de estrelas e, finalmente, a própria vida. Galáxias azuis contêm estrelas, mas muito pouca poeira. Os objetos vermelhos neste campo estão envoltos em espessas camadas de poeira. Galáxias verdes são povoadas com hidrocarbonetos e outros compostos químicos. Os pesquisadores poderão usar dados como esses para entender como as galáxias se formam, crescem e se fundem e, em alguns casos, por que elas param de formar estrelas completamente.
Além de capturar imagens, dois instrumentos do Webb também obtiveram espectros – dados que revelam as propriedades físicas e químicas dos objetos que ajudarão os pesquisadores a identificar muito mais detalhes sobre galáxias distantes nesse campo. O conjunto de microobturadores do Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) do Webb observou 48 galáxias individuais ao mesmo tempo – uma nova tecnologia usada pela primeira vez no espaço – retornando um conjunto completo de detalhes sobre cada uma. Os dados revelaram a luz de uma galáxia que viajou por 13.1 bilhões de anos antes que os espelhos de Webb a capturassem. Os dados do NIRSpec também demonstram quão detalhados serão os espectros de galáxias que serão obtidos com as observações do Webb.
Finalmente, o Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS) do Webb usou a Espectroscopia Wide-Field Slitless para capturar espectros de todos os objetos em todo o campo de visão de uma só vez. Entre os resultados, comprova que uma das galáxias tem uma imagem espelhada .
O SMACS 0723 pode ser visto perto da constelação de Volans no céu do sul.
O Telescópio Espacial James Webb é o principal observatório espacial do mundo. O Webb resolverá mistérios em nosso sistema solar, olhará além para mundos distantes em torno de outras estrelas e investigará as misteriosas estruturas e origens de nosso universo e nosso lugar nele. O Webb é um programa internacional liderado pela NASA com seus parceiros, ESA (Agência Espacial Européia) e CSA (Agência Espacial Canadense).
A sede da NASA supervisiona a missão da Diretoria de Missões Científicas da agência. O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, gerencia o Webb para a agência e supervisiona o trabalho na missão realizada pelo Space Telescope Science Institute, Northrop Grumman e outros parceiros da missão. Além de Goddard, vários centros da NASA contribuíram para o projeto, incluindo o Johnson Space Center da agência em Houston, o Jet Propulsion Laboratory (JPL) no sul da Califórnia, o Marshall Space Flight Center em Huntsville, Alabama, o Ames Research Center no Vale do Silício na Califórnia e outros.
A NIRCam foi construída por uma equipe da Universidade do Arizona e do Centro de Tecnologia Avançada da Lockheed Martin.
O MIRI foi contribuído pela ESA e pela NASA, com o instrumento projetado e construído por um consórcio de institutos europeus financiados nacionalmente (o MIRI European Consortium) em parceria com o JPL e a Universidade do Arizona.
O NIRSpec foi construído para a ESA por um consórcio de empresas europeias lideradas pela Airbus Defence and Space (ADS) com o Goddard Space Flight Center da NASA fornecendo seus subsistemas detectores e micro-obturadores.
O NIRISS foi contribuído pela CSA. O instrumento foi projetado e construído pela Honeywell em colaboração com a Université de Montréal e o National Research Council Canada.
Para uma gama completa das primeiras imagens e espectros do Webb, incluindo arquivos para download, visite:
https://webbtelescope.org/news/first-images
Fonte:
https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2022/news-2022-035?Collection=First Images
