O que podemos aprender quando olhamos o Universo no infravermelho?

*Este texto foi escrito por uma colunista do TecMundo; saiba mais no final.

O Universo é como uma grande pintura que toda vez que você olha é capaz de encontrar um detalhe novo antes não percebido.

Mas, além disso, com lentes diferentes enxergamos processos diferentes e podemos aprender coisas novas. O olho humano só é capaz de detectar uma pequena parcela do espectro eletromagnético, que chamamos de visível ou região do óptico. Na imagem abaixo conseguimos ver que a luz se estende além dessa faixa, tanto para cores mais azuis quanto mais vermelhas.

".">Diferentes regiões do espectro eletrogmagnético, enfatizando a faixa que conseguimos observar chamada de "luz visível".

Do lado vermelho do faixa do óptico temos o que chamamos de infravermelho. E existe algo especial com essa faixa do espectro eletromagnético: ela é completamente absorvida pela nossa atmosfera. Isso é, quando a luz viaja pelo Universo até nossos telescópios, a parte do infravermelho dessa luz vai ser bloqueada pela nossa atmosfera. E qual a solução? Observar acima da atmosfera, com telescópios espaciais!

Janela atmosférica demonstrando quais partes do espectro eletromagnético são absorvidas e exemplos de correspondentes telescópios observando nessas regiões. Note que o espectro infravermelho é absorvido, logo precisamos observar essa região a partir do espaço.

E esse é o propósito de alguns telescópios espaciais já lançados, como o último James Webb Space Telescope (JWST): observar na parte do infravermelho.

E o que podemos aprender do Universo observando-o no infravermelho?

Exemplo de homem observado na região do visível.

Mesmo exemplo, mas agora observado no infravermelho. Nessa situação, o saco de lixo se torna invisível e podemos ver a mão do homem, que antes estava escondida.

Berçários estelares

Berçários estelar intitulado de Pilares da Criação. A direita, imagem no visível onde podemos ver a poeira da nuvem molecular. A esquerda, a mesma imagem observada no infravermelho próximo. Ainda é possível observar parcialmente a poeira, mas é possível também observar as estrelas nascendo dentro do berçário.

Estrelas nascem dentro de grandes nuvens moleculares cobertas de poeira. Apesar da combinação ser um espetáculo natural, nós não conseguimos ver diretamente estrelas nascendo. Isso porque a poeira bloqueia a luz visível e impede que a luz das estrelas chegue até nós. Mas não no infravermelho. A poeira é invisível para essa região do espectro, o que significa que conseguimos olhar diretamente estrelas nascendo! 

Universo primordial

Imagem de galáxia que nasceu há aproximadamente 13.8 bilhões de anos, poucos anos após o Big Bang.

A luz viaja pelo Universo. O que significa que estamos sempre vendo o passado dos objetos e, quanto mais distante, mais no passado enxergamos.

Agora, objetos muito distantes sofrem um deslocamento da sua luz para o vermelho. Como o tecido do espaço-tempo está esticando, a luz que viaja nele por tempo suficiente também vai esticar, ficando mais vermelha.

Isso significa que, mesmo que um processo de uma galáxia distante emita em comprimentos de onda azuis, até que essa luz chegue aos nossos telescópios, ela vai ser deslocada para o vermelho. Essa é outra vantagem de observar no infravermelho, pois conseguimos estudar objetos muito distantes! E muito distante também significa olhar para a história do Universo e possivelmente detectar as primeiras galáxias já formadas!

Anãs marrom

Concepção artística de anã marrom.

Anãs marrom são também chamadas de "estrelas falhas". Isso porque esses objetos não possuem massa suficiente para fundir hidrogênio em seu centro, então são objetos que nunca conseguiram "ascender", literalmente.

Como esses objetos não são tão brilhantes, eles não possuem brilho em faixas do óptico e são difíceis de detectar. Mas, eles emitem no infravermelho! O que significa que observar nessa faixa do espectro permite um senso mais realista da quantidade de anãs marrons que existe no Universo.

Camila de Sá Freitas, colunista do TecMundo, é bacharel e mestre em astronomia. Atualmente é doutoranda no Observatório Europeu do Sul (Alemanha). Autointulada Legista de Galáxias, investiga cenários evolutivos para galáxias e possíveis alterações na fabricação de estrelas. Está presente nas redes sociais como @astronomacamila.