Analisando uma foto do James Webb

Destaque de algumas galáxias muito distantes vista pelo James Webb.

 O Telescópio Webb da NASA tem ainda outra máquina de descoberta a bordo - o array de microshutter do Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec). Este instrumento tem mais de 248.000 pequenas portas que podem ser abertas individualmente para coletar espectros (luz) de até aproximadamente 150 objetos individuais simultaneamente.

Das milhares de galáxias distantes atrás do aglomerado de galáxias SMACS 0723, o NIRSpec observou 48 individualmente – todas ao mesmo tempo – em um campo que é aproximadamente do tamanho de um grão de areia mantido à distância de um braço. Uma análise rápida deixou imediatamente claro que várias dessas galáxias foram observadas como existiam em períodos muito iniciais da história do universo, que se estima ter 13,8 bilhões de anos.

Procure o mesmo recurso destacado em cada espectro. Três linhas aparecem na mesma ordem todas as vezes – uma linha de hidrogênio seguida por duas linhas de oxigênio ionizado. Onde esse padrão cai em cada espectro informa aos pesquisadores o desvio para o vermelho de galáxias individuais, revelando há quanto tempo sua luz foi emitida.

A luz da galáxia mais distante mostrada viajou 13,1 bilhões de anos antes que os espelhos de Webb a capturassem. Essas observações marcam a primeira vez que essas linhas de emissão específicas foram vistas a distâncias tão imensas – e essas são apenas as observações iniciais de Webb. Pode haver galáxias ainda mais distantes nesta imagem!

Nesses espectros, Webb também nos mostrou a composição química das galáxias no universo inicial pela primeira vez. Isso foi possível pela posição do telescópio no espaço – longe da atmosfera da Terra, que filtra parte da luz infravermelha – e sua especialização em coletar luz infravermelha de alta resolução.

E como espectros semelhantes de galáxias a distâncias mais próximas têm sido estudados há muito tempo por outros observatórios espaciais e terrestres, os astrônomos já sabem muito sobre as propriedades das galáxias próximas. Agora, os astrônomos poderão estudar e comparar espectros de Webb para determinar como as galáxias mudaram ao longo de bilhões de anos, desde o início do universo.

Com os dados do Webb, os pesquisadores agora podem medir a distância, temperatura, densidade do gás e composição química de cada galáxia. Em breve aprenderemos uma quantidade incrível sobre galáxias que existiram em todo o tempo cósmico!

Deseja capturar seus próprios espectros com a matriz de microobturadores da Webb? Aprenda como os cientistas usam o instrumento “fazendo” suas próprias observações com este interativo e analise os espectros que ele retorna.

Para uma gama completa das primeiras imagens e espectros do Webb, incluindo arquivos para download, visite: webbtelescope.org/news/first-images

O NIRSpec foi construído para a Agência Espacial Europeia (ESA) por um consórcio de empresas europeias liderado pela Airbus Defence and Space (ADS) com o Goddard Space Flight Center da NASA fornecendo seus subsistemas de detector e micro-obturador.