Telescópio James Webb revela seu primeiro pacote de imagens - e elas são espetaculares

A equipe do Telescópio Espacial James Webb revelou nesta terça (12) mais quatro imagens coloridas do conjunto de objetos espaciais que foram alvo das primeiras observações do mais poderoso telescópio já feito pela raça humana. 

Nebulosa Carina, fotografada pelo Telescópio James Webb Telescópio James Webb/Nasa. Créditos: (NASA, ESA, CSA e STScI)

"Você ainda não viu nada", Gregory L. Robinson, Diretor do Programa do Telescópio Espacial James Webb, brincou antes da revelação.

E ele estava certo. Hoje a humanidade se deleitou nos detalhes nunca antes vistos do Universo, especialmente de objetos como galáxias, uma nebulosa planetária, uma nebulosa com berçário de estrelas e até mesmo um espectro de um planeta, que revelou a presença de água em sua atmosfera. Todas as imagens foram feitas utilizando os instrumentos que captam a luz infravermelha oriunda do Universo profundo. 

A Imagem do Campo Profundo

Já vimos a imagem de campo profundo do SMACS 0723, cheio até a borda com galáxias congeladas no tempo bilhões de anos atrás. Hoje, a equipe do Webb forneceu mais informações sobre a imagem, em especial, o espectro de algumas das muitas galáxias individuais que compõem o campo de imagens. O ponto mais vermelho da imagem é uma galáxia distante 13,1 bilhões de anos-luz. Quanto mais vermelha, mais distante a galáxia está de nós, e mais antiga ela é. Outros detalhes foram revelados, como a luz das galáxias que foram distorcidas devido ao efeito da lente gravitacional causado pelas galáxias no primeiro plano. 

Espectro eletromagnético revelando detalhes de algumas galáxias no campo profundo, como por exemplo, a sua distância.  É possível observar que, quanto mais à esquerda for o espectro de luz, mais distante é a galáxia. Créditos: STScI

Exoplaneta WASP-96b

Um dos alvos do JWST foi o exoplaneta WASP-96b, um mundo quente que está tão perto de sua estrela que tem apenas uma órbita de 3,5 dias terrestres. Está girando em torno de uma estrela parecida com o Sol a 1.150 anos-luz de distância.

O WASP-96b tem uma massa menor que a metade de Júpiter e um diâmetro 1,2 vezes maior, então é muito mais inchado do que qualquer gigante gasoso que temos em nosso Sistema Solar – e muito mais quente também, com uma temperatura superior a 1.000 graus Fahrenheit (538 graus Celsius).

O que é fascinante é que o JWST conseguiu detectar evidências de nuvens e neblina na atmosfera do exoplaneta, capturando "a assinatura distinta da água".

Detalhes do espectro do exoplaneta WASP-96b. Os picos mostram a presença de vapor de água na atmosfera. (NASA, ESA, CSA e STScI)

Ao observar pequenas diminuições no brilho de cores específicas da luz durante um período de 6,4 horas em 21 de junho, o JWST foi capaz de revelar a presença de moléculas de gás específicas ao redor do planeta. Esta é a observação mais detalhada da atmosfera de um exoplaneta que já recebemos.

Como funciona? Quando um exoplaneta passa entre nós e sua estrela hospedeira – o que é conhecido como trânsito – uma quantidade pequena, muito pequena, da luz da estrela deve passar pela atmosfera da estrela, se houver. Os cientistas podem observar o espectro dessa luz para procurar comprimentos de onda mais brilhantes ou mais escuros da luz que foi absorvida e reemitida por elementos na atmosfera. Isso pode nos dizer quais são esses elementos.

O interessante é que observações anteriores sugeriram que o WASP-96b tinha uma atmosfera clara, sem nuvens. Portanto, ainda temos muito a aprender sobre esse estranho exoplaneta.

Esta não é a primeira vez que detectamos água na atmosfera de um exoplaneta – o Telescópio Espacial Hubble fez isso em 2013, mas a detecção de Webb é mais rápida e muito mais detalhada, e apenas sugere o potencial do que está por vir para nossa compreensão mundos alienígenas.

A Nebulosa do Anel do Sul

O que você está vendo aqui são ondas espetaculares de morte da Nebulosa do Anel Sul – conchas de gás estremecidas de estrelas moribundas.

A Nebulosa do Anel Sul, também conhecida como NGC 3132, está localizada a cerca de 2.500 anos-luz de distância, é uma bolha linda e brilhante na constelação sul de Vela.

Há duas estrelas em seu centro. A mais fraca é uma anã branca; o núcleo colapsado de uma estrela morta que, durante sua vida, tinha até oito vezes a massa do Sol. Chegou ao fim de sua vida, explodiu suas camadas externas e o núcleo desmoronou em um objeto ultradenso: até 1,4 vezes a massa do Sol, compactado em um objeto do tamanho da Terra. Embora ainda brilhe, é apenas do calor residual. Ao longo de bilhões de anos, esfriará até se tornar um objeto escuro e morto.

Pela primeira vez, o JWST foi capaz de revelar que esta estrela está envolta em poeira. A estrela mais brilhante está em um estágio inicial de sua evolução e um dia explodirá em sua própria nebulosa.

Nebulosa Anel do Sul (NASA, ESA, CSA e STScI)

À esquerda, a câmera infravermelha de Webb (NIRCam) revela hidrogênio laranja borbulhante de expansões recém-formadas, bem como uma névoa azul de gás ionizado quente do núcleo aquecido restante da estrela morta.

À direita, a imagem capturada pelos hidrocarbonetos azuis do Mid-Infrared Instrument ou instrumento no Infravermelho médio (MIRI) da Webb formam padrões semelhantes ao laranja na imagem anterior, porque eles se reúnem na superfície dos anéis de poeira de hidrogênio. 

Esta imagem mostra pela primeira vez que a estrela mais escura está cercada por poeira.

“O Webb permitirá que os astrônomos investiguem muito mais detalhes sobre nebulosas planetárias como esta”, explica a NASA. “Entender quais moléculas estão presentes e onde elas se encontram nas camadas de gás e poeira ajudará os pesquisadores a refinar seu conhecimento sobre esses objetos”.

Para fornecer contexto sobre o novo nível de detalhe, aqui está a visão do Hubble da Nebulosa do Anel Sul, tirada em 1998.

(Hubble)

Quinteto de Stephan

O Quinteto de Stephan é um grupo de galáxias que parecem estar em uma dança cósmica, com colisões e novas estrelas explodindo (as áreas vermelhas na imagem abaixo).

A nova imagem do Quinteto de Stephan é monstruosamente massiva, cobrindo uma área do céu com um quinto do diâmetro da Lua (vista da Terra) e contendo mais de 150 milhões de pixels. Foi construída a partir de cerca de 1.000 arquivos de imagem – e nos ajuda a entender como essas dramáticas interações galácticas moldam a evolução das galáxias. 

(NASA, ESA, CSA e STScI)

Na galáxia mais alta nesta imagem, NGC 7319, os cientistas identificaram os sinais de material girando em torno de um buraco negro massivo. A energia luminosa que está emitindo de todo o material que está engolindo é 40 bilhões de vezes maior que a do nosso Sol.

Enquanto cinco galáxias estão à vista, apenas quatro delas estão realmente próximas – a da esquerda, NGC 7320, está muito mais próxima de nós a 40 milhões de anos-luz de distância, enquanto as outras estão a cerca de 290 milhões de anos-luz de distância.

Você pode comparar a imagem do James Webb com a do Hubble, feita em 2009.

A Nebulosa Eta Carinae

Por último, mas não menos importante, está a linda Nebulosa Eta Carinae como nunca vimos antes – completa com centenas de novas estrelas. Esta imagem incrível mostra a borda de uma jovem região de formação de estrelas nas proximidades, também chamada NGC 3324.

Os detalhes impressionantes na imagem infravermelha do JWST fornecem uma incrível sensação de profundidade e textura e há muitas novas estruturas misteriosas para explorar. 

(NASA, ESA, CSA e STScI)

Conhecido como os 'penhascos cósmicos', o pico mais alto nesta imagem tem impressionantes 7 anos-luz de altura, com gás ionizado azul vaporizado por intensa radiação.

O topo é onde as estrelas recém-nascidas estão explodindo em vida e o vento estelar que elas produzem empurra os gases laranja para longe, que por sua vez também acendem novas estrelas ou podem extingui-las antes mesmo de serem feitas.

O que é louco é saber que somos todos compostos pelo mesmo material das estrelas que podemos ver nesta imagem.

Esse foi o culminar de décadas de trabalho árduo de milhares de pessoas envolvendo a NASA, a Agência Espacial Europeia e a Agência Espacial Canadense. Mas lembre-se: foram só cinco dias de capturas de imagens, e o Telescópio Espacial James Webb ainda vai nos abrilhantar com muito mais dados científicos que prometem revolucionar a astronomia, a astrofísica, a cosmologia e até mesmo a astrobiologia. 

Com informações da NASA e Space Alert