Desatando nó cósmico com o James Webb no início do universo

Uma das mais recentes descobertas proporcionadas pelo Telescópio Espacial James Webb da NASA será o tema da próxima edição do "Ciência no Rádio", um dos quadros do programa "Rádio Sociedade", que vai ao ar todas às quartas-feiras às 7h10min da manhã (Hora Legal de Brasília).

Recentemente, o JWST revelou um aglomerado de galáxias massivo em processo de formação em torno de um quasar extremamente vermelho.

Para falar um pouco mais sobre essa descoberta e sua importância para compreendermos melhor o universo primitivo, foi convidado o astrofísico do Observatório Nacional, Dr. Ricardo Ogando. Ele tem graduação em Astronomia e doutorado em Física pela Universidade Federal do Rio de Janeiro. E trabalha com aglomerados de galáxias. 

Detalhes da descoberta

A descoberta proporcionada pelo James Webb envolve aglomerados de galáxias, que são estruturas cósmicas compostas por até centenas de galáxias mantidas agrupadas pela gravidade e um quasar com características de destaque.

Conforme explica Ogando, os quasares são objetos muito brilhantes que são observados no centro de algumas galáxias onde existem buracos negros supermassivos que consomem o gás que os rodeia, liberando muita energia. Essa energia, que ofusca as estrelas da galáxia, permite aos astrônomos detectar essas estruturas.

O quasar em questão, explorado pelo James Webb, existia há 11,5 bilhões de anos. Ele é estranhamente vermelho não apenas por causa de sua cor vermelha intrínseca, mas também porque a luz da galáxia foi desviada para o vermelho por sua vasta distância. Isso faz com que o Webb, com grande sensibilidade em comprimentos de onda infravermelhos, seja perfeito para examinar essa galáxia em detalhes.

“Este quasar é um dos mais poderosos conhecidos em uma distância tão extrema. A emissão intensa desse quasar poderia causar um ‘vento galáctico’, que empurraria o gás para fora de sua galáxia hospedeira, interrompendo sua formação de estrelas”, diz Ogando.

Para investigar o movimento do gás, da poeira e o material estelar na galáxia, a equipe usou o Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) do telescópio Webb. Este instrumento usa uma técnica chamada espectroscopia para observar o movimento  ao redor do quasar. Um exemplo de espectro é o brilho colorido da luz ao refletir em um DVD. 

O NIRSpec observa vários espectros simultaneamente, em todo o campo de visão do telescópio. Isso permite que o Webb examine simultaneamente o quasar, a galáxia-hospedeira e seus arredores.

Em estudos anteriores com o Hubble, astrônomos já tinham alertado para o brilho intenso desse quasar. Chegou-se a especular que a galáxia em questão poderia estar se fundindo com algum parceiro invisível.

No entanto, os dados do NIRSpec e do Webb indicaram que, na verdade, havia três galáxias conectadas se movimentando em torno do quasar. Ou seja, o quasar vermelho era, de fato, parte de um denso nó de formação de galáxias que estavam interagindo entre elas.

“As três galáxias estavam orbitando umas às outras em velocidades incrivelmente altas, uma indicação de que há uma grande quantidade de massa ali. Além disso, a proximidade dessas estruturas sugere que essa pode ser uma das áreas mais densas conhecidas de formação de galáxias no início do universo”, ressalta o astrofísico do ON.

Os cientistas envolvidos na descoberta acreditam que essa região pode conter dois halos de matéria escura se fundindo. A matéria escura é um componente invisível e intangível do universo que mantém as galáxias e aglomerados de galáxias juntos.

Para o pesquisador do ON, essa descoberta expande nossa compreensão de como os aglomerados de galáxias no início do universo se uniram e formaram a teia cósmica que vemos hoje. Também nos ajudará a entender como as galáxias evoluem em ambientes densos.

O JW tem uma capacidade sem precedentes de olhar para o passado do universo. O telescópio está sendo usado para investigar como as primeiras galáxias se formaram e evoluíram e como os buracos negros se formaram e influenciaram a estrutura do universo.

Sobre o Programa Ciência no Rádio

O programa Ciência no Rádio é resultado de uma parceria do Observatório Nacional (ON) com a Rádio MEC, criada em 2015 para levar ao público informações científicas ligadas às três áreas de atuação do ON: astronomia e astrofísica, geofísica, metrologia em tempo e frequência. São mais de 300 programas ao longo desses anos! E todos estão disponíveis em nosso site Clique aqui para ouvir.

Em maio de 2021, o "Ciência no Rádio" passou a ser transmitido também por outras frequências, alcançando São Paulo, Belo Horizonte, Recife e Brasília, além do Rio de Janeiro. Além disso, passou a ser disponibilizado um contato de WhatsApp para que o ouvinte possa interagir com sugestões de temas para o programa: (21) 99710-0537.

Não perca! Na 4ª feira, dia 09 de novembro, às 7h10min!

Programa Rádio Sociedade, quadro Ciência no Rádio, Rádio MEC AM.