Nos primórdios do universo, as primeiras galáxias nasceram. Os astrônomos querem saber mais sobre eles. Eles estão especialmente interessadosem saber exatamente quando essas galáxias distantes se formaram e como eram suas estrelas. Agora que o JWST é um observatório em funcionamento, os astrônomos estão animados para usar seus dados para explorar essas primeiras épocas. Eles estão ansiosos para ver os objetos mais distantes e – como parece provável – fazer uma reorganização da linha do tempo cósmica após o Big Bang.
13 de julho de 2022 foi um dia importante. Ele marcou as primeiras imagens liberadas do telescópio, um conjunto chamado Early Release Observations. Muitos chamam isso de primeiro dia de uma nova era da astronomia. Eles não estão errados, mesmo que pareça grandioso. Desde então, os astrônomos têm pesquisado imagens e dados para aprender mais sobre o Universo.
O JWST responderá a muitas perguntas que os astrônomos têm feito sobre as primeiras épocas do Universo. Em particular, eles querem saber mais sobre as galáxias distantes que existem “lá fora”. Graças à sua sensibilidade ao infravermelho, o telescópio vai além do que o venerável e altamente produtivo Telescópio Espacial Hubble revela sobre o Universo primitivo. E, um grupo de astrônomos nos EUA, Israel e China propõe usar dados do JWST para procurar galáxias primitivas. Eles querem observar objetos existentes em redshifts além de z~11. Foi quando o Universo recém-nascido tinha cerca de 420 milhões de anos.
Usando NIRCAM para estudar 88 galáxias distantes até z~20
Seu instrumento de escolha a bordo do JWST é a câmera infravermelha próxima (NIRCam) e as imagens de objetos muito distantes que ela produz. Deve ser capaz de estender nossa visão para um tempo apenas dezenas de milhões de anos após o Big Bang. Seria quando as primeiras galáxias (se existissem) começaram a tomar forma. Eles teriam a mesma aparência de quando a Época da Reionização começasse. Esse é um período após a Idade das Trevas Cósmica, quando a luz pode viajar livremente pelo universo infantil.
É claro que o NIRCam não pode fazer isso observando sozinho. Ele recebe assistência cósmica. Em particular, o telescópio contou com lentes gravitacionais para capturar imagens das primeiras galáxias possíveis. Esse alvo é o aglomerado de galáxias próximo SMACS 0723-73, e faz parte do programa Early Release Observations em andamento no JWST. Este cluster é enorme. Graças à influência gravitacional de sua alta massa, é reconhecida como uma boa “lupa” cósmica. É uma lente gravitacional que amplifica a visão das galáxias distantes que povoam o Universo distante. Felizmente, o campo de visão do NIRCam é grande o suficiente para estudar tanto o aglomerado quanto um campo flanqueador não impulsionado por lentes gravitacionais. É tão sensível que o campo de flanco também vê muito além do que o HST poderia fazer.
Fazendo uma lista de galáxias e verificando-a duas vezes
A equipe internacional pesquisou um campo de galáxias candidatas, usando dados ERO das
observações SMACS 0723-73. Eles identificaram 88 galáxias candidatas a distâncias muito grandes (desvio para o vermelho z>11). Eles esperam que alguns possam mentir até z~20. Isso pode ser um tempo inferior a 100 milhões de anos após o Big Bang. Se for confirmado que essas galáxias estão em épocas tão antigas do tempo cósmico, isso seria incrível. Isso significaria que a linha do tempo do Universo após o Big Bang pode ter que ser alterada. Por um lado, isso significaria que o início da Época da Reionização seria muito mais cedo do que esperávamos.
Atualmente, os astrônomos pensam que começou cerca de 370.000 anos após o Big Bang. Antes disso, o Universo estava em um estado quente e denso, povoado por uma sopa de gás ionizado. Eventualmente, esfriou o suficiente para que prótons e nêutrons se combinassem e formassem átomos neutros. E foi quando a luz das primeiras galáxias e suas estrelas finalmente conseguiu se mover livremente pelo Universo em expansão.
No entanto, se, como esperado, as primeiras galáxias podem ser vistas apenas algumas dezenas de milhões de anos após o Big Bang, então talvez a Idade das Trevas Cósmica não tenha durado tanto quanto todos pensavam. O NIRCam e as observações espectroscópicas dessas galáxias iniciais confirmarão suas idades, o que ajudará a refinar ainda mais a linha do tempo do Universo primitivo.
Fonte: universetoday.com
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