p Os cientistas usarão o Telescópio Espacial James Webb da NASA para estudar seções do céu previamente observadas pelos Grandes Observatórios da NASA, incluindo o telescópio espacial Hubble e o telescópio espacial Spitzer, para entender a criação das primeiras galáxias e estrelas do universo. p Depois de iniciar e estar totalmente comissionado, os cientistas planejam focar o telescópio Webb em seções do Hubble Ultra-Deep Field (HUDF) e no Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS). Essas seções do céu estão na lista de alvos de Webb escolhidos por observadores de tempo garantido, cientistas que ajudaram a desenvolver o telescópio e assim ficaram entre os primeiros a usá-lo para observar o universo. O grupo de cientistas usará principalmente o instrumento infravermelho médio de Webb (MIRI) para examinar uma seção do HUDF, e a câmera de infravermelho próximo de Webb (NIRCam) para a imagem de parte do GOODS.

p "Ao misturar [os dados] desses instrumentos, vamos obter informações sobre a taxa de formação de estrelas atual, mas também obteremos informações sobre a história de formação de estrelas, "explicou Hans Ulrik Nørgaard-Nielsen, um astrônomo do Instituto Dinamarquês de Pesquisa Espacial na Dinamarca e o principal investigador das observações propostas.

p Pablo Pérez-González, professor de astrofísica da Universidade Complutense de Madrid, na Espanha, e um dos vários co-investigadores da observação proposta por Nørgaard-Nielsen, disseram que usarão Webb para observar cerca de 40 por cento da área de HUDF com MIRI, mais ou menos no mesmo local que telescópios terrestres como o Atacama Large Millimeter Array (ALMA) e o Very Large Telescope array (VLT) obtiveram dados de campo ultraprofundado.

p A imagem icônica do HUDF mostra cerca de 10, 000 galáxias em uma pequena parte do céu, equivalente à quantidade de céu que você veria a olho nu se olhasse para ele através de um canudo de refrigerante. Muitas dessas galáxias são muito fracas, mais de 1 bilhão de vezes mais fraco do que o que o olho humano pode ver, marcando-as como algumas das galáxias mais antigas do universo visível.

p Com seus poderosos instrumentos espectrográficos, Webb verá muito mais detalhes do que a imagem por si só pode fornecer. A espectroscopia mede o espectro da luz, que os cientistas analisam para determinar as propriedades físicas do que está sendo observado, incluindo temperatura, massa, e composição química. Pérez-González explicou que isso permitirá aos cientistas estudar como os gases se transformaram em estrelas nas primeiras galáxias, e para entender melhor as primeiras fases na formação de buracos negros supermassivos, incluindo como esses buracos negros afetam a formação de sua galáxia natal. Os astrônomos acreditam que o centro de quase todas as galáxias contém um buraco negro supermassivo, e que esses buracos negros estão relacionados à formação galáctica.

p MIRI pode observar na faixa de comprimento de onda infravermelho de 5 a 28 mícrons. Pérez-González disse que usará o instrumento para observar uma seção do HUDF em 5,6 mícrons, do qual o Spitzer é capaz, mas esse Webb será capaz de ver objetos 250 vezes mais fracos e com oito vezes mais resolução espacial. Nesse caso, resolução espacial é a capacidade de um telescópio óptico, como Webb, para ver os menores detalhes de um objeto.

p Pérez-González disse na área do HUDF que eles vão observar, O Hubble conseguiu ver cerca de 4, 000 galáxias. Ele acrescentou isso, com Webb, eles "detectarão cerca de 2, 000 a 2, 500 galáxias, mas em uma banda espectral completamente diferente, tantas galáxias serão bem diferentes daquelas que o [Hubble] detectou. "

p Com NIRCam, a equipe observará um pedaço da região GOODS próximo à seção selecionada do HUDF. Todo o campo de pesquisa GOODS inclui observações do Hubble, Spitzer, e vários outros observatórios espaciais.

p "Estas imagens NIRCam serão tiradas em três bandas, e serão os mais profundos obtidos por qualquer equipe de observação de tempo garantido, "explicou Pérez-González.

p O NIRCam pode observar na faixa de comprimento de onda infravermelho de 0,6 a 5 mícrons. Pérez-González explicou que vai usá-lo para observar uma seção de BENS na faixa de 1,15 mícron, do qual o Hubble é capaz, mas esse Webb será capaz de ver objetos 50 vezes mais fracos e com duas vezes mais resolução espacial. Eles também o usarão para observar as bandas de 2,8 e 3,6 mícrons. O Spitzer também pode fazer isso, mas Webb será capaz de observar objetos quase 100 vezes mais fracos e com resolução espacial oito vezes maior.

p Porque o universo está se expandindo, a luz de objetos distantes no universo é "deslocada para o vermelho, "significando que a luz emitida por esses objetos é visível nos comprimentos de onda mais vermelhos no momento em que chega até nós. Os objetos mais distantes de nós, aqueles com os maiores redshifts, têm sua luz deslocada para a parte do infravermelho próximo e médio do espectro eletromagnético. O telescópio Webb é projetado especificamente para observar os objetos naquela área do espectro, o que o torna ideal para observar o universo primitivo.

p "Quando você constrói um observatório com recursos sem precedentes, muito provavelmente, os resultados mais interessantes não serão aqueles que você pode esperar ou prever, mas aqueles que ninguém pode imaginar, "disse Pérez-González.