Saiba como o telescópio James Webb vai observar o início do Universo

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

Que o Telescópio Espacial James Webb (JWST) vai revolucionar a astronomia não é novidade. Mas você sabe como o equipamento vai conseguir observar as primeiras estrelas e galáxias que se formaram depois do Big Bang? Vamos entender!

A forma como vemos a luz dos objetos não é necessariamente a mesma forma que a luz foi emitida. Um dos motivos que isso pode acontecer se chama efeito Doppler e podemos presenciá-lo no nosso dia a dia. O efeito Doppler é o desvio da luz para comprimentos de onda menores ou maiores devido a uma velocidade da fonte de emissão. Um exemplo é a sirene de uma ambulância que, enquanto se aproxima, tem tons mais agudos, e enquanto se afasta, tem tons mais graves.

Imagem feita pelo Telescópio Espacial James Webb da nebulosa Carina

Existem outros motivos para a luz, como o som, mudar seu comprimento de onda. Uma delas é devido à expansão do Universo. Quando falamos de objetos muito distantes, a relatividade geral de Albert Einstein (1879-1955) se torna relevante sobre como observamos os objetos.

Primeira imagem científica do Telescópio Espacial James Webb mostra o agrupamento de galáxias SMACS 0723

A luz viaja no tecido espaço-tempo e, como esse está sendo esticado, a luz também estica. É como imaginar um tecido bordado. Ao esticar o tecido, o bordado também estica. Mas para a luz, isso significa ser desviada para o vermelho. Assim, a luz das primeiras estrelas a serem formadas vão parecer mais vermelhas do que são. No caso dessas estrelas, ao invés de conseguirmos observá-las na faixa do óptico, como normalmente fazemos, elas são visíveis nos comprimentos do infravermelho. E é aí que o James Webb entra em ação.

As primeiras estrelas

Depois do Big Bang, luz e matéria andavam de mãos dadas em uma sopa quente de plasma, que se forma quando a matéria está tão aquecida que os átomos são separados entre núcleos (cargas positiva) e elétrons (carga negativa). Por conta disso, a luz não consegue escapar e fica presa entre as cargas positivas e negativas.

Com a expansão do Universo, a matéria se resfriou e núcleos e elétrons se juntaram formando átomos que conhecemos, como hidrogênio. Com isso, a luz estava livre para viajar pela primeira vez. E os átomos passaram a se condensar e formar as primeiras estrelas. 

O que há de tão interessante nisso? 

Nunca na história da humanidade fomos capazes de observar as primeiras estrelas. E o James Webb finalmente será capaz de fazê-lo.

Montagem mostra o alcance do telescópio James Webb

As primeiras imagens do James Webb

Durante esta semana, o consórcio responsável por construir e operar o telescópio, que envolve a agência espacial dos Estados Unidos (NASA), a Agência Espacial Europeia (ESA), a Agência Espacial Canadense (CSA), o Space Telescope Science Institute (STSci), e mais de 20 mil pessoas, lançou as primeiras imagens e a internet foi à loucura. 

As primeiras imagens mostraram em detalhes grandes objetos do Universo. E pelos próximos meses veremos mais e mais avanços incríveis na astronomia.

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.