O James Webb está destinado a grandes missões desde sua idealização. O telescópio espacial foi criado para superar o lendário Hubble na busca por respostas sobre a formação dos planetas, estrelas, galáxias e do universo como um todo.

Colocado em órbita em dezembro de 2021, ele é hoje o maior e mais sofisticado observador espacial que existe. Seu espelho de 6,6 metros de diâmetro é quase três vezes maior que o de seu antecessor.

Utilizando-se de luz infravermelha, ele tem quatro mecanismos distintos para a captação de imagens. Essas qualidades técnicas fazem o JWST (sigla em inglês para o James Webb) capaz de obter informações sobre o espaço com um nível de detalhe antes desconhecido.

Desde a divulgação da sua primeira fotografia em 12 de julho de 2022, ele está sendo usado principalmente para registrar fenômenos que já eram conhecidos.

Ainda assim, suas lentes estão revelando informações que antes eram imperceptíveis, proporcionando uma nova camada de conhecimento sobre o espaço.

O Nexo separou cinco imagens que mostram como esse telescópio está mudando a astronomia neste ano inaugural de divulgação de imagens.

Nascimento de estrelas em penhascos cósmicos

FOTO: DIVULGAÇÃO/NASA, ESA, CSA E STSCI

A fotografia da Nebulosa Carina faz parte das primeiras quatro imagens do JWST que foram divulgadas em julho de 2022. A região está localizada dentro da Via Láctea entre 7.000 e 8.000 anos-luz de distância da Terra e é considerada um berçário de estrelas.

Comparada ao primeiro registro da área feito pelo Hubble, a foto do Webb trouxe novas informações sobre como as estrelas são formadas. Entre inúmeros detalhes, o telescópio tornou visível, por exemplo, uma nuvem que se forma na borda da nebulosa.

No site da Nasa, a agência espacial americana, é explicado que esse “vapor” que parece subir das “montanhas” celestiais é uma mistura de gás ionizado e poeira estelar que se formam devido ao efeito da radiação das estrelas sob a borda da nebulosa.

À esquerda, na cavidade em forma da letra “c”, por exemplo, a névoa indica que o local foi formado devido ao nascimento das estrelas jovens que estão na parte superior da imagem.

Campo profundo até as origens do Universo

FOTO: REPRODUÇÃO/NASA, ESA, CSA E STSCI

Outra imagem que inaugurou as atividades do James Webb em julho de 2022 foi uma fotografia extremamente nítida do campo profundo – uma área do céu que quando olhado da Terra corresponde ao tamanho de um grão de areia à distância de um braço na constelação da Ursa Maior.

Essa região aparentemente sem planetas e estrelas é considerada uma cápsula do tempo para o passado do Universo. Ela foi fotografada pela primeira vez em 1995 pelo Hubble e se tornou icônica por ter conseguido mostrar galáxias extremamente distantes e que nunca tinham sido avistadas.

Na época, o Hubble passou cerca de 10 dias com suas lentes apontadas para a região, captando as ondas de luz emitidas pelos astros. Ao repetir o registro de seu antecessor, Webb reduziu esse tempo de exposição para 12,5 horas.

Essa nova captação permitiu que fossem avistados campos mais profundos e com um foco nítido. As novas fotografias estão aprimorando as pesquisas sobre a origem e evolução do Universo.

Reação da matéria na interação de estrelas

FOTO: REPRODUÇÃO/NASA, ESA, CSA JWST MIRI E RYAN LAU ET AL.

A fotografia acima mostra anéis se formando ao redor da estrela Wolf-Rayet e uma estrela supergigante azul do tipo O5, astros que estão sofrendo perda de massa.

Quando ela foi divulgada em julho de 2022, houve uma surpresa dentro astrofísica, surgindo inclusive especulações de que os anéis indicariam uma possível atividade alienígena.

Mas depois de alguns estudos, constatou-se que, na verdade, o fenômeno era resultante de um sistema binário massivo – quando dois astros altamente densos orbitam um mesmo centro.

Esse sistema, chamado de WR 140, surge devido à interação entre a matéria expelida pelas estrelas e a luz desses astros. A cada oito anos, quando as duas estrelas se aproximam, a luz emitida por elas acelera a velocidade da poeira estrelar uma da outra, produzindo os círculos alternados.

Detalhes do choque entre galáxias

FOTO: DIVULGAÇÃO/NASA, ESA, CSA E STSCI

Quinteto de Stephan

Desde o século 19 os astrônomos sabem que em um lugar da constelação de Pegasus há quatro galáxias que se encontram e interagem entre si formando um aglomerado.

O quinteto Stephan – chamado assim por causa de uma quinta galáxia vizinha que não participa das interações mais intensas – é um objeto de estudo de longa data.

Ele foi fotografado pela primeira vez pelo Hubble em 2009. Agora, o JWT colocou o quinteto sob uma nova perspectiva ao produzir uma imagem do aglomerado com mais de 150 milhões de pixels distribuídos em cerca de 1.000 arquivos separados.

A imagem, que é a maior já feita pelo Webb, consegue mostrar com detalhes a fusão entre galáxias, um fenômeno relacionado ao nascimento de estrelas e à formação de buracos negros .

Na galáxia mais alta da fotografia, por exemplo, é possível ver um buraco negro ativo, perceptível pela forte emissão de luz. Quando a imagem é ampliada, o Webb mostra o fluxo de gases que contornam o buraco. Ele também mostra a dinâmica dos astros que estão colidindo em consequência desta atividade. A expectativa é que novas informações ajudem a explicar como funciona a formação de outras galáxias.

Primeira foto de um exoplaneta

FOTO: REPRODUÇÃO/NASA/ESA/CSA, A CARTER (UCSC), ERS 1386 E A. PAGAN (STSCI).)

Exoplaneta HIP 65426 b capturado pelo James Webb. A pequena estrela branca em cada imagem mostra a estrela que o planeta orbita

Planetas de fora do Sistema Solar fazem parte dos estudos de astronomia há décadas. Contudo, esses astros ficavam fora das fotografias porque são objetos de luz fraca, sendo ofuscados pelo brilho das estrelas.

Em setembro de 2022, o telescópio James Webb fez o primeiro registro de um exoplaneta. O HIP 65426 b, conhecido desde 2017, é um astro gasoso 12 vezes maior que Júpiter a 385 anos-luz de distância da Terra na constelação Centaurus.

Para realizar o feito, oJWT contou com um recurso chamado de coronógrafos, que bloqueiam a luz da estrela, enquanto permitem que a fraca luz do planeta alcance os sensores do telescópio.

Na fotografia divulgada, o HIP 65426 b aparece em quatro cores diferentes, que correspondem às quatro máscaras dos coronógrafos. Cada uma dessas máscaras bloqueia determinados comprimentos de onda do brilho emitido pela estrela que ele orbita, oferecendo a visualização de partes diferentes do exoplaneta.