O Telescópio Espacial James Webb da NASA tem desempenhado um papel fundamental ao ajudar os astrônomos a determinar a distância para quase 200 galáxias e aglomerados de galáxias que se formaram nos primeiros dias do universo.

“Os aglomerados representam alvos ideais para estudos futuros que buscam compreender melhor como as galáxias e os aglomerados em que habitam evoluíram”, afirmaram membros da equipe de pesquisa em um comunicado de imprensa da Universidade de Montreal, em 31 de outubro.

O James Webb e as distâncias entre galáxias

A missão do James Webb, em grande parte, envolve olhar profundamente no universo para descobrir mudanças desde o Big Bang, o evento que formou e inflou rapidamente o nosso universo. Ainda existem questões sem resposta sobre o que aconteceu em seguida, como a origem da luz, a formação das primeiras estrelas e quando as primeiras galáxias se reuniram.

O telescópio da NASA, com um custo de 10 bilhões de dólares, foi lançado em dezembro de 2021 com um conjunto de instrumentos poderosos. Entre eles, destaca-se o NIRISS canadense (Near Infra-Red Imager and Slitless Spectrograph), otimizado para coletar espectros, ou assinaturas de luz, de estrelas e galáxias distantes.

Os espectros revelam informações, como a distância de um objeto por meio do desvio para o vermelho — o estiramento da luz em direção à extremidade vermelha do espectro devido à expansão do universo, afastando o objeto luminoso de nós.

O NIRISS é perfeito para fazer isso porque pode medir os desvios para o vermelho de centenas de galáxias de uma só vez. Nosso estudo recentemente publicado será um recurso valioso para a comunidade astronômica e abrirá novas possibilidades de pesquisa.

Gaël Noirot, autor principal do estudo e pesquisador de pós-doutorado da Universidade de Saint Mary, em Halifax, Nova Escócia, ao Space.com

O estudo revelou novas galáxias no aglomerado de galáxias SMACS 0723, cuja luz levou mais de 4 bilhões de anos para chegar à Terra. Os astrônomos continuam a coletar esses dados para aprender mais sobre como as estruturas mudam sob a influência da matéria escura.

A matéria escura compõe cerca de 80% da massa do universo e afeta aspectos como a taxa de expansão. No entanto, ela é visível apenas através de efeitos gravitacionais, tornando-a difícil de ser rastreada.

Outras descobertas

A equipe identificou três objetos com densidades maiores do que o normal, ou sobredensidades, do que se esperaria em uma única galáxia. Essa descoberta sugere que o SMACS 0723 pode abrigar três aglomerados de galáxias recém-descobertos, a uma distância de cerca de oito a 10 bilhões de anos-luz da Terra.

Além disso, uma dessas regiões sobredensas abriga a “Galáxia Sparkler”, revelada em setembro de 2022. A Sparkler está a nove bilhões de anos-luz de distância e pode abrigar os primeiros aglomerados de estrelas do universo. As sobredensidades recém-descobertas sugerem que a Sparkler não é um exemplo isolado.

“O fato de que a Sparkler não vive sozinha, mas faz parte de uma família de galáxias, tem implicações importantes para a formação dos primeiros aglomerados de estrelas após o Big Bang”, disse o coautor do estudo, Marcin Sawicki, professor e Cadeira de Pesquisa do Canadá na Universidade de Saint Mary. Sawicki também coassinou o estudo sobre a Sparkler em setembro de 2022.

Membros da Pesquisa de Aglomerados Não Tendenciosa NIRISS do Canadá, incluindo os autores do estudo, usarão o instrumento novamente durante o segundo ano de observações do JWST. Eles planejam investigar ainda mais o campo profundo em busca de novas galáxias, aglomerados de galáxias e sobredensidades.