Primeira imagem do Telescópio Espacial James Webb da NASA revela milhares de galáxias em detalhes impressionantes
Crédito:Nasa, ESA, CSA e STScI/PA
Bilhões de anos atrás, muito antes de uma nuvem rodopiante de gás e poeira se unir para formar o sol, a luz deixou as primeiras estrelas e começou uma longa jornada pelo espaço.
A luz tem viajado desde então, cobrindo trilhões e trilhões de quilômetros. Ele foi arremessado por galáxias e suas estrelas nascentes, algumas das quais acompanhadas por planetas. E em um deles, uma espécie evoluiu com a capacidade não apenas de questionar o que poderia estar lá fora, mas de construir ferramentas para ver o que seus próprios olhos não conseguiam.
Na segunda-feira, o mundo teve seu primeiro vislumbre dessa luz antiga, cortesia do Telescópio Espacial James Webb da NASA, a ferramenta de visualização do espaço profundo mais sofisticada e ambiciosa já montada.
É um instantâneo do espaço profundo, a luz de inúmeras galáxias girando em torno de um ponto central como a luz lançada de uma bola de discoteca. Ladeado pelo presidente Joe Biden e pela vice-presidente Kamala Harris, o administrador da NASA, Bill Nelson, revelou a imagem em uma entrevista coletiva na Casa Branca.
"Se você segurasse um grão de areia na ponta do dedo com o braço estendido, essa é a parte do universo que você está vendo - apenas uma pequena partícula do universo", disse Nelson.
Webb é o sucessor do Telescópio Espacial Hubble, que transformou a compreensão da ciência sobre a vastidão do universo. Uma das imagens mais famosas do Hubble, o eXtreme Deep Field, mostra manchas de luz representando cerca de 5.500 galáxias, a mais fraca das quais nos permite olhar para trás no tempo 13,2 bilhões de anos.
Webb permite que os astrônomos aproximem as manchas mais fracas do Hubble.
"É um momento emocionante quando você vê a natureza de repente liberando alguns de seus segredos", disse Thomas Zurbuchen, administrador associado da Diretoria de Missões Científicas da NASA. "Não é uma imagem. É uma nova visão de mundo. Você vai ver a natureza abrindo mão de segredos que estiveram lá por muitas, muitas décadas, séculos, milênios."
Webb pode, literalmente, ver galáxias muito, muito distantes como eram há muito, muito tempo – apenas algumas centenas de milhões de anos após o big bang. Ele intercepta a luz na parte infravermelha do espectro, cujos comprimentos de onda são muito longos para serem visíveis ao olho humano.
Construído no Parque Espacial Northrop Grumman em Redondo Beach, Califórnia, o Webb foi lançado no dia de Natal da Guiana Francesa. Seu destino era L2, abreviação científica para o segundo ponto de LaGrange a cerca de 1.400.000 quilômetros da Terra. É um dos cinco lugares onde as forças gravitacionais do Sol e da Terra estão em equilíbrio, permitindo que Webb permaneça a uma distância fixa do nosso planeta.
Demorou quase um mês para o telescópio chegar lá. Então o telescópio se desdobrou lenta e deliberadamente ao longo de duas semanas.
Um intrincado sistema de travas, cabos e pinos liberava um protetor solar de cinco camadas do tamanho de uma quadra de tênis. Uma vez que estava no lugar, os 18 espelhos hexagonais do telescópio se encaixaram, criando uma estrutura semelhante a um favo de mel de 6 metros de diâmetro. O processo não pareceria deslocado em um episódio de "Transformers". (De fato, a NASA lançou um pequeno vídeo sobre Webb com Peter Cullen, o ator que dublou Optimus Prime no desenho original dos anos 80.)
Cada espelho é revestido em 100 nanômetros de ouro para aumentar sua capacidade de refletir a luz infravermelha. Os espelhos foram cuidadosamente alinhados focando em uma estrela com o nome pesado 2MASS J17554042+6551277. A imagem de teste, divulgada ao público em março, mostrou uma estrela brilhante que parecia irradiar luz de seis pontos, uma característica dos espelhos hexagonais do telescópio.
Mas o fundo chamou a atenção dos cientistas:atrás da estrela havia inúmeras manchas de luz, cada uma representando uma galáxia com bilhões de anos.
Foi um vislumbre tentador das capacidades do telescópio.
O Hubble, lançado em 1990, ofereceu uma visão sem precedentes do cosmos durante suas décadas de serviço. Suas observações ajudaram os cientistas a determinar a idade do universo e a taxa de sua expansão, além de descobrir buracos negros, luas obscuras e exoplanetas.
Mas Webb é exponencialmente mais poderoso. Seu espelho é seis vezes maior que o do Hubble, o que significa que pode coletar muito mais luz e olhar mais para trás no tempo. Ele também tem recursos muito maiores para estudar a luz infravermelha.
Webb não funcionaria se fosse onde o Hubble está. O telescópio mais novo é muito mais sensível que seria sobrecarregado pela luz e calor da Terra, da lua e do sol. Mas sua distância também significa que está muito longe para ser reparado manualmente por astronautas que caminham no espaço, como o Hubble esteve cinco vezes desde o seu lançamento.
O Hubble estava no céu há menos de uma década quando a NASA começou a falar sobre a tecnologia que acabaria por substituí-lo. A construção do novo telescópio, nomeado em homenagem ao segundo administrador da NASA, começou em 2004 com um orçamento de US$ 1 bilhão e data de lançamento prevista para 2010.
Mas o orçamento e o cronograma se expandiram quase tão rápido quanto o universo que deveria explorar.
A equipe não precisava apenas garantir que os materiais e tecnologias do telescópio funcionassem corretamente uma vez lançados no espaço. Em muitos casos, dada a natureza inovadora do dispositivo, eles também tiveram que inventar esses materiais do zero.
Os espelhos criogênicos segmentados, o protetor solar de cinco camadas, os microobjetos que capturam a luz infravermelha – tudo isso teve que ser imaginado e testado em laboratório antes de ser fabricado para uso no telescópio.
Seus custos crescentes afetaram os orçamentos de outros projetos da NASA. Em 2011, o Congresso apresentou um projeto de lei para encerrar completamente o projeto. Se um risco tão grande falhasse, "o progresso da astronomia poderia ser atrasado em uma geração", a revista
Nature avisado em 2010.
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