{"id":5200,"date":"2022-06-28T06:23:13","date_gmt":"2022-06-28T05:23:13","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=5200"},"modified":"2022-06-28T06:23:14","modified_gmt":"2022-06-28T05:23:14","slug":"telescopio-espacial-james-webb-vai-descobrir-as-riquezas-do-universo-primitivo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2022\/06\/28\/telescopio-espacial-james-webb-vai-descobrir-as-riquezas-do-universo-primitivo\/","title":{"rendered":"Telesc\u00f3pio Espacial James Webb vai descobrir as riquezas do Universo primitivo"},"content":{"rendered":"\n

Durante d\u00e9cadas, os telesc\u00f3pios t\u00eam-nos ajudado a captar a luz das gal\u00e1xias que se formaram at\u00e9 400 milh\u00f5es de anos ap\u00f3s o Big Bang – incrivelmente cedo no contexto da hist\u00f3ria de 13,8 mil milh\u00f5es de anos do Universo. Mas como eram as gal\u00e1xias que existiam ainda antes, quando o Universo era semitransparente, no in\u00edcio de um per\u00edodo conhecido como a \u00c9poca da Reioniza\u00e7\u00e3o? O Telesc\u00f3pio Espacial James Webb da NASA est\u00e1 prestes a acrescentar novas riquezas ao nosso tesouro de conhecimento, n\u00e3o s\u00f3 capturando imagens de gal\u00e1xias que existiam j\u00e1 nas primeiras centenas de milh\u00f5es de anos ap\u00f3s o Big Bang, mas tamb\u00e9m nos fornecendo dados detalhados conhecidos como espectros. Com as observa\u00e7\u00f5es do Webb, os investigadores v\u00e3o poder dizer-nos, pela primeira vez, mais sobre a composi\u00e7\u00e3o de gal\u00e1xias individuais no Universo primitivo.<\/p>\n\n\n

\n
\"\"\/<\/a>
Esta imagem com quase 10.000 gal\u00e1xias \u00e9 chamada HUDF (Hubble Ultra Deep Field). Inclui gal\u00e1xias de v\u00e1rias idades, tamanhos, formas, e cores. As gal\u00e1xias mais pequenas, mais vermelhas, cerca de 100, podem estar entre as mais distantes conhecidas, existentes quando o universo tinha apenas 800 milh\u00f5es de anos. As gal\u00e1xias mais pr\u00f3ximas – as maiores, mais brilhantes, espirais bem definidas e el\u00edpticas – prosperaram h\u00e1 cerca de mil milh\u00f5es de anos, quando o cosmos tinha 13 mil milh\u00f5es de anos de idade.
A imagem exigiu 800 exposi\u00e7\u00f5es realizadas ao longo de 400 \u00f3rbitas do Hubble em torno da Terra. O tempo total de exposi\u00e7\u00e3o foi de 11,3 dias, obtido entre 24 de setembro de 2003 e 16 de janeiro de 2004.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) e equipa HUDF<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

O levantamento NGDEEP (Next Generation Deep Extragalactic Exploratory Public), coliderado por Steven L. Finkelstein, professor associado da Universidade do Texas em Austin, EUA, ter\u00e1 como alvo as mesmas duas regi\u00f5es que comp\u00f5em o HUDF (Hubble Ultra Deep Field) – locais na dire\u00e7\u00e3o da constela\u00e7\u00e3o de Fornalha onde o Hubble passou mais de 11 dias a obter exposi\u00e7\u00f5es profundas. Para produzir as suas observa\u00e7\u00f5es, o Telesc\u00f3pio Espacial Hubble visou \u00e1reas pr\u00f3ximas do c\u00e9u simultaneamente com dois instrumentos – ligeiramente afastadas uma da outra – conhecidas como campo prim\u00e1rio e campo paralelo. “Temos a mesma vantagem com o Webb,” explicou Finkelstein. “Estamos a utilizar dois instrumentos cient\u00edficos ao mesmo tempo, e eles v\u00e3o observar continuamente”. V\u00e3o apontar o NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) do Webb para o campo prim\u00e1rio HUDF e o NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb para o campo paralelo, obtendo o dobro do retorno de dados com o mesmo tempo de telesc\u00f3pio.<\/p>\n\n\n\n

Para obter imagens com o NIRCam, v\u00e3o observar durante mais de 125 horas. A cada minuto que passa, v\u00e3o obter cada vez mais informa\u00e7\u00f5es do Universo cada vez mais profundo. O que \u00e9 que procuram? Algumas das primeiras gal\u00e1xias formadas. “Temos indica\u00e7\u00f5es muito boas, gra\u00e7as ao Hubble, de que existem gal\u00e1xias 400 milh\u00f5es de anos ap\u00f3s o Big bang,” disse Finkelstein. “As que vemos com o Hubble s\u00e3o bastante grandes e muito brilhantes. \u00c9 muito prov\u00e1vel que existam gal\u00e1xias mais pequenas e mais t\u00e9nues que se formaram ainda antes e que est\u00e3o \u00e0 espera de serem encontradas.”<\/p>\n\n\n\n

Este programa vai utilizar apenas cerca de um-ter\u00e7o do tempo que o Hubble passou, at\u00e9 \u00e0 data, em investiga\u00e7\u00f5es semelhantes. Porqu\u00ea? Em parte, isto deve-se ao facto de os instrumentos do Webb terem sido concebidos para capturar radia\u00e7\u00e3o infravermelha. \u00c0 medida que a luz viaja pelo espa\u00e7o na nossa dire\u00e7\u00e3o, estica-se em comprimentos de onda mais longos e avermelhados devido \u00e0 expans\u00e3o do Universo. “O Webb vai ajudar-nos a ultrapassar todos os limites,” disse Jennifer Lotz, coinvestigadora da proposta e diretora do Observat\u00f3rio Gemini, parte do NOIRLab (National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory) da NSF (National Science Foundation). “E vamos divulgar os dados imediatamente para benef\u00edcio de todos os investigadores.”<\/p>\n\n\n

\n
\"\"<\/a>
Esta imagem mostra onde o Telesc\u00f3pio Espacial James Webb ir\u00e1 observar o c\u00e9u dentro do HUDF, que consiste em dois campos. O levantamento NGDEEP (Next Generation Deep Extragalactic Exploratory Public), liderado por Steven L. Finkelstein, vai apontar o NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) do Webb para o campo prim\u00e1rio (mostrado a laranja) e o NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb para o campo paralelo (a vermelho). O programa liderado por Michael Maseda vai observar o campo prim\u00e1rio (a azul) usando o NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) do Webb.
Cr\u00e9dito: ci\u00eancia – NASA, ESA, Anton M. Koekemoer (STScI); ilustra\u00e7\u00e3o – Alyssa Pagan (STScI)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Estes investigadores tamb\u00e9m v\u00e3o focar-se na identifica\u00e7\u00e3o do conte\u00fado met\u00e1lico em cada gal\u00e1xia, especialmente em gal\u00e1xias mais pequenas e mais fracas que ainda n\u00e3o tenham sido completamente examinadas – especificamente com os espectros que o instrumento NIRISS do Webb fornece. “Uma das formas fundamentais de tra\u00e7armos a evolu\u00e7\u00e3o atrav\u00e9s do tempo c\u00f3smico \u00e9 pela quantidade de metais que est\u00e3o numa gal\u00e1xia,” explicou Danielle Berg, professora assistente na Universidade do Texas em Austin e coinvestigadora da proposta. Quando o Universo come\u00e7ou, havia apenas hidrog\u00e9nio e h\u00e9lio. Novos elementos foram formados por sucessivas gera\u00e7\u00f5es de estrelas. Ao catalogar o conte\u00fado de cada gal\u00e1xia, os investigadores ser\u00e3o capazes de tra\u00e7ar exatamente quando v\u00e1rios elementos j\u00e1 existiam e atualizar modelos que projetam como as gal\u00e1xias evolu\u00edram no Universo primitivo.<\/p>\n\n\n\n

Revelando novas camadas<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Outro programa, liderado por Michael Maseda, professor assistente na Universidade de Wisconsin-Madison, vai examinar o campo prim\u00e1rio HUDF usando a rede de obturadores do NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) do Webb. Este instrumento fornece espectros para objetos espec\u00edficos, dependendo de quais os obturadores em miniatura os investigadores abrem. “Estas gal\u00e1xias existiram durante os primeiros mil milh\u00f5es de anos da hist\u00f3ria do Universo, sobre os quais temos muito pouca informa\u00e7\u00e3o at\u00e9 \u00e0 data,” explicou Maseda. “O Webb vai fornecer a primeira grande amostra que nos dar\u00e1 a oportunidade de as compreender em detalhe.”<\/p>\n\n\n\n

Sabemos que estas gal\u00e1xias existem devido a extensas observa\u00e7\u00f5es que esta equipa fez – juntamente com uma equipa internacional de investiga\u00e7\u00e3o – com o instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) do VLT (Very Large Telescope). Embora o MUSE seja o “batedor”, identificando gal\u00e1xias mais pequenas e mais fracas neste campo profundo, o Webb ser\u00e1 o primeiro telesc\u00f3pio a caracterizar totalmente as suas composi\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas.<\/p>\n\n\n\n

Estas gal\u00e1xias extremamente distantes t\u00eam implica\u00e7\u00f5es importantes para a nossa compreens\u00e3o de como as gal\u00e1xias se formaram no Universo primitivo. “O Webb vai abrir um novo espa\u00e7o para a descoberta,” explicou Anna Feltre, do INAF (Instituto Nacional de Astrof\u00edsica) na It\u00e1lia e coinvestigadora. “Os seus dados v\u00e3o ajudar-nos a aprender precisamente o que acontece \u00e0 medida que uma gal\u00e1xia se forma, incluindo quais os metais que cont\u00eam, qu\u00e3o rapidamente crescem e se j\u00e1 t\u00eam buracos negros.”<\/p>\n\n\n\n

Esta investiga\u00e7\u00e3o ser\u00e1 realizada como parte dos programas GO (General Observer) do Webb, que s\u00e3o selecionados competitivamente usando uma revis\u00e3o duplamente an\u00f3nima, o mesmo sistema que \u00e9 usado para atribuir tempo de observa\u00e7\u00e3o com o Telesc\u00f3pio Espacial Hubble.<\/p>\n\n\n\n

\n