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Primeira imagem histórica do Telescópio James Webb é finalmente liberada

 
O Telescópio Espacial James Webb, lançado no dia 25 de dezembro em Kourou, na Guiana Francesa, é o maior e mais sofisticado telescópio espacial já lançado ao espaço pelos humanos. Orbitando no ponto L2, a cerca de 1,5 milhões de quilômetros da Terra, o supertelescópio (suas lentes) fica sempre voltado para o lado oposto em relação ao Sol (protegido por um escudo solar), com seus sensíveis instrumentos ópticos visando em especial os pontos mais escuros e inexplorados do Universo. E agora com a liberação da primeira imagem do James Webb, as suas operações científicas estão oficialmente iniciadas.


  


O avançado escudo solar do Webb visa permitir um super-resfriamento no seu "lado escuro" de até 235°C negativos. Esse extremo resfriamento é necessário para permitir que o Webb detecte sinais pouco energéticos de infravermelho de distantes galáxias, planetas extrassolares (e suas atmosferas) e outros objetos e estruturas cósmicas hoje inalcançáveis para os astrônomos. Um dos quatro instrumentos do Webb, o qual irá trabalhar em ondas de infravermelho de comprimento médio, irá requerer um resfriamento extra para alcançar 266°C negativos, apenas 7°C acima do zero absoluto! 


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Com um custo de US$10 bilhões de dólares e resultado de um trabalho de três décadas - conduzido pela Administração Nacional da Aeronáutica e Espaço (NASA) - em parceria com as agências espaciais Europeia e Canadense (ESA e CSA) -, o James Webb é o mais complicado e caro observatório espacial na história, e é o sucessor-complemento do Telescópio Espacial Hubble, este o qual têm observado o Universo desde 1990 (ultravioleta parcial, visível, infravermelho parcial) mas é limitado até comprimentos mais curtos do infravermelho próximo. Sob resfriamento máximo é estimado que o James Webb possui uma sensibilidade 100 maior do que o Hubble.


A supervisão de infravermelho do James Webb permitirá aos astrônomos alcançar mais de 13,5 bilhões de anos de história cósmica, capturando imagens de estrelas e galáxias cujas emissões de luz se alargaram ao longo do tempo e espaço para o espectro infravermelho (desvio para o vermelho) devido à expansão do Universo (1). Além disso, observações em infravermelho de regiões formadores de estrelas e outras estruturas do Cosmos são melhores do que aquelas feitas com o espectro visível já que as ondas eletromagnéticas associadas passam com maior facilidade por partículas de poeira ao longo do caminho.


(1) Leitura recomendada: O que é a Expansão do Universo?


Os cientistas esperam que o James Webb tenha uma vida útil de 20 anos. Um dos riscos temidos e incertos são os impactos de micrometeoroides ("ciscos de poeira espacial"). Essas partículas possuem o tamanho de pequenos grãos de areia - com apenas algumas dezenas de micrômetros de extensão - e são produzidas por colisões entre asteroides e outros corpos planetários. Apesar de minúsculas, essas partículas podem causar significativo dano, já que estão viajando a velocidades absurdas no vácuo espacial (ou seja, alta energia cinética). Cálculos têm estimado uma taxa de 1 colisão/mês no James Webb, resultando em danos cobrindo 0,1% do espelho primário ao longo de 10 anos. Porém, em maio, uma dessas colisões envolveu um micrometeoroide com dimensões maiores do aquela tipicamente esperada, gerando uma minúscula mas significativa distorção em um dos 18 segmentos hexagonais do espelho (a qual já foi corrigida) (Ref.5). Além disso, os cientistas estão atentos com rastros grandes e mais densos de detritos na órbita do James Webb; em maio de 2023 e maio de 2024, manobras de desvio no supertelescópio serão provavelmente necessárias para evitar colisões com detritos do Cometa Halley (Ref.5).


PRIMEIRA IMAGEM


Em evento na Casa Branca, Washington, EUA, a NASA, o presidente Joe Biden e a vice-presidente Kamala Harris revelaram a primeira imagem liberada ao público obtida através das observações do James Webb. A imagem - apelidada de Webb's First Deep Field (Primeiro Campo Profundo do Webb) - mostra o agrupamento (ou aglomerado) de galáxias SMACS 0723 (2). Na imagem, podemos ver também a luminosidade de galáxias quase tão antigas quanto a idade teórica do Universo, com idade calculada em torno de 600 milhões de anos após o Big Bang. Em outras palavras, o James Webb capturou luz na faixa do infravermelho que estava viajando por quase 13,8 bilhões de anos. E o objetivo do Webb é ir ainda mais fundo, capturando eventos que ocorreram pouco após o Big Bang.







O aglomerado SMACS 0723 é visível do Hemisfério Sul da Terra e está localizado a quase 4,6 bilhões de anos-luz do nosso planeta. A enorme gravidade gerada pelo aglomerado age como uma lente (curvatura da luz como consequência da Relatividade Geral) (3), amplificando a luz de galáxias na parte de trás que não seriam possíveis de serem observadas por estarem muito distantes. A imagem do James Webb mostra uma faixa extremamente pequena do céu terrestre - do tamanho relativo de um "grão de areia não mão de um braço esticado na frente da visão de alguém observando o céu" - mas revelando milhares de galáxias. É a mais detalhada visão do Universo já observada até o momento.


Para mais informações


A imagem foi produzida a partir de observações englobando diferentes faixas do infravermelho realizadas com a Câmera de Infravermelho-Próximo (NIRCam) do telescópio espacial, e totalizando apenas 12,5 horas para a compilação de dados (comparado com semanas no Hubble para fotos de campo profundo). Importante realçar que as cores na imagem são artificiais, já que foram capturadas em infravermelho. Na imagem, os arcos em vermelho (bem distorcidos) representam as galáxias mais distantes e datadas do início de existência do Universo. Os grandes objetos brancos e muito brilhantes são estrelas mais próximas da Terra.


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Segundo anunciou a NASA (Ref.8), serão liberadas esta semana cinco imagens capturadas pelo James Webb. Amanhã (12/07) serão liberadas as quatro imagens restantes programadas, incluindo o espectro de um planeta gigante (WASP-96 b) situado a quase 1150 anos-luz da Terra.


REFERÊNCIAS

  1. https://www.nature.com/articles/d41586-022-00035-4
  2. https://www.nature.com/articles/d41586-021-03620-1
  3. https://www.nature.com/articles/d41586-022-00128-0
  4. https://webb.nasa.gov/content/webbLaunch/whereIsWebb.html
  5. https://www.nature.com/articles/d41586-022-01877-8 
  6. https://www.nytimes.com/2022/07/11/science/nasa-webb-telescope-images-livestream.html
  7. https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2022/nasa-s-webb-delivers-deepest-infrared-image-of-universe-yet
  8. https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/nasa-shares-list-of-cosmic-targets-for-webb-telescope-s-first-images
  9. https://www.nature.com/articles/d41586-022-01906-6

Primeira imagem histórica do Telescópio James Webb é finalmente liberada Primeira imagem histórica do Telescópio James Webb é finalmente liberada Reviewed by Saber Atualizado on julho 11, 2022 Rating: 5

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