Telescópio Espacial James Webb (JWST) , com lançamento previsto para 2021, é anunciado como o sucessor do Telescópio Espacial Hubble. Ao contrário do Hubble, que orbitou a Terra, o JWST orbitará o Sol a uma distância de cerca de 1,5 milhões de quilómetros da Terra, um local conhecido como segundo ponto de Lagrange (L2). Esta posição tem a vantagem de minimizar o ruído da radiação térmica da Terra e do Sol, permitindo ao JWST operar a temperaturas muito mais baixas, críticas para a observação da radiação infravermelha.

O JWST foi projetado principalmente para observações infravermelhas, um afastamento significativo do foco do Hubble em observações ópticas e ultravioleta. A radiação infravermelha tem comprimentos de onda muito mais longos do que a luz visível, por isso o JWST pode perscrutar através da poeira cósmica regiões que estão escondidas do olhar do Hubble.

Um dos objetivos científicos mais interessantes do JWST é estudar as primeiras galáxias que se formaram no Universo .

De acordo com a compreensão atual do Universo, as primeiras galáxias formaram-se durante um período conhecido como alvorecer cósmico, que ocorreu cerca de 1 bilhão de anos após o Big Bang. Estas primeiras galáxias são incrivelmente ténues e, até agora, apenas algumas foram detectadas pelo Hubble. O JWST será capaz de detectar estas galáxias com muito mais facilidade e espera-se descobrir uma vasta população destes objetos.

O estudo destas galáxias primitivas fornecerá informações valiosas sobre o Universo primordial. Por exemplo, o JWST será capaz de medir as taxas de formação estelar nestas galáxias e determinar como evoluem ao longo do tempo. Também poderá estudar a composição química dessas galáxias e conhecer as primeiras estrelas que se formaram no Universo.

O JWST é um projeto extremamente ambicioso e a sua construção e lançamento foram afetados por muitos atrasos e custos excessivos. No entanto, se conseguir superar estes desafios com sucesso, promete revolucionar a nossa compreensão do Universo primordial e fornecer informações sobre o nascimento e evolução das primeiras galáxias.

Aqui estão alguns exemplos específicos da ciência que o JWST será capaz de fazer em relação às primeiras galáxias:

1. Detecte as primeiras estrelas: O JWST será capaz de detectar as primeiras estrelas formadas no Universo, que se espera serem extremamente massivas e luminosas. Estas estrelas podem ter sido responsáveis ​​pela reionização do Universo, que se pensa ter ocorrido cerca de 400 mil anos após o Big Bang.

2. Estude a formação das primeiras galáxias: O JWST poderá estudar como as primeiras galáxias se formaram e evoluíram ao longo do tempo. Será capaz de medir o crescimento destas galáxias e determinar os processos que impulsionaram a sua formação. O JWST também poderá estudar as interações entre galáxias e como elas se fundem para formar estruturas maiores.

3. Aprenda sobre a composição química do Universo primordial: O JWST será capaz de estudar a composição química do Universo primordial medindo a abundância de diferentes elementos nas primeiras estrelas e galáxias. Esta informação nos ajudará a entender como os elementos se formaram e como se distribuíram pelo Universo.

4. Procure sinais de vida fora da Terra: O JWST será capaz de procurar sinais de vida fora da Terra, estudando as atmosferas dos planetas que orbitam outras estrelas. Será capaz de detectar moléculas nessas atmosferas que são essenciais para a vida, como água, oxigênio e metano. O JWST também será capaz de procurar exoplanetas nas zonas habitáveis ​​das suas estrelas, onde poderá existir água líquida na superfície.