Na véspera do lançamento das observações científicas inaugurais do Telescópio Espacial James Webb (JWST), divulgadas em 12 de julho deste ano, a NASA resolveu dar um breve “spoiler” do que estava por vir, divulgando aquela que entrou para a história como a primeira imagem oficial captada pelo equipamento.

Trata-se do mais profundo e distante registro feito do universo com tecnologia infravermelha em todos os tempos e mostra o aglomerado de galáxias SMACS 0723. Agora, um estudo publicado no Astrophysical Journal Letters nesta quinta-feira (29) revela que a imagem, que você vê abaixo, contém um tesouro escondido na forma de uma galáxia distante que pode conter algumas das primeiras estrelas do universo.

Primeira foto do James Webb
A primeira imagem de qualidade científica do Telescópio Espacial James Webb divulgada publicamente, revelada em 11 de julho de 2022, é a visão infravermelha mais profunda do universo já captada. Imagem: NASA, ESA, CSA e STScI

Localizada a 9 bilhões de anos-luz de distância da Terra, ela é apelidada de “Galáxia Sparkler” (algo como “espalhafatosa”), em razão dos pequenos pontos amarelos, vermelhos e alaranjados que a rodeiam, que se assemelham a lantejoulas e paetês.  

Por si só, a galáxia já é notável devido à sua estranha aparência esticada, mas os objetos compactos circundantes que inspiraram o apelido são de particular interesse científico, uma vez que poderiam ser os aglomerados globulares mais distantes já observados.

Aglomerados globulares são coleções de estrelas antigas que remontam à infância de uma galáxia, e que podem conter pistas sobre os estágios iniciais da formação galáctica, crescimento e evolução. 

Olhando para os 12 objetos compactos ao redor da Galáxia Sparkler, a equipe de autores do estudo, cientistas do projeto CAnadian NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS), descobriu que cinco deles são de fato aglomerados globulares – ou clusters. 

Segundo os pesquisadores, estes podem ser alguns dos mais antigos aglomerados globulares já vistos, talvez datando da época em que as primeiras estrelas do universo nasceram.

“Foi realmente surpreendente para nós que fomos capazes de encontrar um objeto tão único tão cedo nos dados do JWST”, disse Kartheik G. Iyer, astrônomo da Universidade de Toronto, no Canadá, e coautor do estudo, em entrevista ao site Space.com. “De acordo com nossa análise, descobrimos que a maioria desses brilhos ao redor do corpo principal da galáxia são sistemas estelares realmente massivos e verdadeiramente antigos”.

Segundo Iyer, a imagem captada pelo Webb permitiu que a equipe observasse os brilhos em uma variedade de comprimentos de onda, o que significa que os cientistas poderiam modelar os clusters precisamente para entender melhor suas propriedades físicas, além da idade e do número de estrelas que contêm.

Ampliação da primeira imagem de campo profundo do Telescópio Espacial James Webb mostra uma galáxia cintilante e um aglomerado globular em seu entorno. Imagem: NASA, ESA, CSA e STScI/CANUCS

Os dados do instrumento NIRISS (sigla em inglês para Sensor Quase Infravermelho e Espectrógrafo Sem Fendas), um módulo para fotografia e espectroscopia astronômica capaz de registrar luz na frequência de 0.8 a 5 micrômetros, não revelaram nenhum sinal de oxigênio, que geralmente está associado a aglomerados jovens que estão ativamente formando estrelas.

James Webb obteve uma ajuda na observação da Galáxia Sparkler tanto do Telescópio Espacial Hubble, que já registrou a galáxia antes, mas não foi capaz de resolver os aglomerados globulares ao seu redor, além de de um fenômeno natural chamado lente gravitacional.

A lente gravitacional foi prevista pela Teoria da Relatividade Geral de Einstein em 1915 e, desde então, tornou-se uma ferramenta poderosa para os astrônomos. A relatividade geral diz que objetos de grande massa curvam o tecido do espaço-tempo.

Basicamente, assim como em uma lente de vidro, a luz é distorcida e amplificada graças à presença de um ou mais corpos de massa extrema, permitindo que o espaço-tempo se “contorça” a ponto de ser visualizado.

Esse efeito é o que dá à Galáxia Sparkler sua forma estranha e esticada, ampliando-a o suficiente para o JWST localizá-la. O fenômeno também faz com que vários dos aglomerados globulares circundantes apareçam em diversos pontos da imagem de campo profundo do observatório espacial.

Isso ajudou não apenas a observar a Galáxia Sparkler, como também a confirmar que esses aglomerados realmente a orbitam e não são apenas “sobrepostos” nela na linha de visão do JWST.

No entanto, a ampliação obtida pela lente gravitacional não é suficiente para um estudo mais aprofundado da galáxia. “A ampliação da Galáxia Sparkler e seus arredores não é tão restrita quanto gostaríamos”, disse Iyer. “Então, uma das coisas que queremos fazer é construir um modelo de ampliação melhor para que possamos descobrir se ele é ampliado por um fator de 10 ou por um fator de 100”.

Descobrir o quanto a Galáxia Sparkler e seus aglomerados são ampliados pode ajudar a determinar mais precisamente suas propriedades como idade e distância da Terra.

Já assistiu aos novos vídeos no YouTube do Olhar Digital? Inscreva-se no canal!