O poderoso telescópio Webb captura a galáxia mais distante conhecida, dizem os cientistas

O Telescópio Espacial James Webb (JWST) capturou o que os cientistas acreditam ser a galáxia mais distante conhecida, depois de observar o que os astrônomos chamam de “Amanhecer Cósmico” nos últimos dois anos.

A NASA disse em um comunicado à imprensa que um “Amanhecer Cósmico” é o período das primeiras centenas de milhões de anos após o Big Bang, quando as primeiras galáxias nasceram.

As galáxias, disse a NASA, dão aos cientistas uma visão sobre como o gás, as estrelas e os buracos negros mudaram quando o universo estava em sua infância.

Uma equipe de astrônomos internacionais usou o telescópio Webb em outubro de 2023 e janeiro de 2024 para observar galáxias como parte do programa JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JAMES).

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Durante esse período, a equipe coletou o espectro do que a NASA chamou de galáxia sem precedentes, apenas 290 milhões de anos após o Big Bang.

O espectro foi medido em função de quanto a luz de uma galáxia é esticada devido à expansão do universo e, no caso da galáxia mais distante conhecida, foi medido com um desvio para o vermelho de cerca de 14.

Dois dos astrônomos da equipe, Stefano Carniani da Scuola Normale Superiore em Pisa, Itália, e Kevin Hainline da Universidade do Arizona em Tucson, Arizona, disseram à NASA que em janeiro de 2024, o espectrógrafo infravermelho próximo de Webb (NIRSpec) observou a galáxia. conhecido pelos astrônomos como JADES-GS-z14-0, por quase 10 horas.

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Os dados do NIRCam foram usados ​​para determinar quais galáxias estudar mais detalhadamente com observações espectroscópicas. Uma dessas galáxias, JADES-GS-z14-0 (mostrada na imagem retirada), foi determinada como tendo um desvio para o vermelho de 14,32 (+0,08/-0,20), tornando-a a atual detentora do recorde da galáxia mais distante conhecida. Isto corresponde a menos de 300 milhões de anos após o Big Bang. (Crédito: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI). Ciência: S. Carniani (Scuola Normale Superiore), Colaboração JADES.)

Quando o espectro foi processado pela primeira vez, disseram os astrônomos, havia evidências inequívocas de que a galáxia tinha um desvio para o vermelho de 14,32, o que quebraria o recorde da galáxia mais distante de 13,2, mantido por JADES-GS-z13-0.

A descoberta do espectro foi “incrivelmente emocionante” para toda a equipe devido ao mistério que cerca a fonte. Eles também disseram que o aspecto mais importante da galáxia era o quão luminosa ela era a uma distância tão grande.

Estima-se que a galáxia tenha mais de 1.600 anos-luz de diâmetro e suspeita-se que a luz venha de estrelas jovens, e não da emissão de um buraco negro supermassivo em crescimento.

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A imagem do primeiro aniversário do Telescópio Espacial James Webb da NASA mostra o nascimento de estrelas como nunca antes visto, cheio de texturas detalhadas e impressionistas. O assunto é o complexo de nuvens Rho Ophiuchi, a região de formação estelar mais próxima da Terra. É um berçário de estrelas relativamente pequeno e silencioso, mas você nunca saberia disso pelo caótico close-up de Webb. Jatos emergindo de estrelas jovens atravessam a imagem, impactando o gás interestelar circundante e iluminando o hidrogênio molecular, mostrado em vermelho. Algumas estrelas mostram a sombra reveladora de um disco circunstelar, a formação de futuros sistemas planetários. (Créditos: NASA, ESA, CSA, STScI, Klaus Pontoppidan (STScI))

A luz das estrelas também implica que a galáxia tem várias centenas de milhões de vezes a massa do Sol, dizem os astrónomos, levando a mais mistérios sobre como uma galáxia tão brilhante e massiva pode formar-se em menos de 300 milhões de anos.

Os astrônomos descobriram através dos dados que a cor da galáxia era avermelhada pela poeira e não era tão azul como poderia ser nas fases iniciais da galáxia.

Comprimentos de onda de luz coletados pelo Mid-Infrared Instrument (MIRI) de Webb indicaram que o brilho da fonte estava acima do que seria extrapolado a partir de medições feitas pelos outros instrumentos do telescópio, sugerindo a presença de emissões de gases ionizados de hidrogênio e oxigênio.

Eles dizem que a presença de oxigênio em um estágio tão inicial sugere que múltiplas gerações de estrelas massivas já viveram suas vidas antes que o telescópio pudesse observar a galáxia, disseram os astrônomos.

“Todas estas observações, tomadas em conjunto, dizem-nos que JADES-GS-z14-0 não é como os tipos de galáxias que os modelos teóricos e simulações computacionais previram que existiriam no Universo primitivo”, disseram os astrónomos à imprensa. liberar. “Dado o brilho observado da fonte, podemos prever como ela poderá crescer ao longo do tempo cósmico e, até agora, não encontramos nenhum análogo adequado das centenas de outras galáxias com alto desvio para o vermelho que observamos no nosso estudo.

“É provável que os astrónomos encontrem muitas destas galáxias luminosas, possivelmente até em épocas anteriores, durante a próxima década com Webb”, acrescentou a equipa. “Estamos muito satisfeitos em ver a extraordinária diversidade de galáxias que existiam na Cosmic Dawn!”

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Segundo a NASA, as descobertas ainda estão sendo estudadas e não passaram pelo processo de revisão por pares.

O Telescópio Webb, sucessor do Hubble e o maior telescópio já lançado ao espaço, é um projeto conjunto da NASA e da Agência Espacial Europeia.