JWST revela o mapa COSMOS-Web com quase 800.000 galáxias

Depois de muitas horas observando, sem piscar, um pequeno recorte do céu, o JWST nos entregou o mapa mais detalhado já obtido de um canto do Universo.

O resultado tem nome: campo COSMOS-Web. Se ele soa familiar, é porque uma imagem impressionante desse mesmo campo apareceu há apenas um mês - mas aquilo foi só uma prévia do que acabou de ser disponibilizado.

Agora foram liberados o mapa completo, interativo, e todo o conjunto de dados. Em escala e riqueza, ele deixa para trás o famoso Campo Ultraprofundo do Hubble, que reunia 10.000 galáxias. O novo levantamento inclui quase 800.000 galáxias - um volume que pode marcar o início de uma nova fase de descobertas nas regiões mais profundas do cosmos.

O que é o campo COSMOS-Web

O campo COSMOS-Web cobre uma área do céu um pouco maior do que 7,5 luas cheias e alcança até cerca de 13,5 bilhões de anos no passado, entrando na época em que a névoa primordial opaca que preenchia o Universo jovem começava a se dissipar.

A dimensão do mosaico também chama atenção quando comparada aos “campos profundos” clássicos. Como explica a física Caitlin Casey, da Universidade da Califórnia em Santa Barbara, que co-lidera a colaboração COSMOS com Jeyhan Kartaltepe, do Instituto de Tecnologia de Rochester: "Nosso objetivo era construir este campo profundo do espaço em uma escala física que superasse de longe qualquer coisa que já tivesse sido feita".

Ela detalha o contraste com um exemplo bem concreto: "Se você tivesse uma impressão do Campo Ultraprofundo do Hubble em uma folha de papel padrão, nossa imagem seria um pouco maior do que um mural de 13 pés (cerca de 4 m) por 13 pés (cerca de 4 m), na mesma profundidade. Então é realmente impressionantemente grande".

Por que o JWST é crucial para a Aurora Cósmica

O JWST é a melhor aposta para entender a Aurora Cósmica - aproximadamente o primeiro bilhão de anos após a Grande Explosão, que ocorreu há cerca de 13,8 bilhões de anos. Observar esse período é especialmente difícil: além de estar muito distante, é extremamente tênue.

Como o Universo está em expansão, a luz que viaja até nós a partir de distâncias maiores chega “esticada”, deslocada para comprimentos de onda mais avermelhados. Por isso, a combinação de alta resolução com capacidade de observação no infravermelho faz do JWST um instrumento pensado justamente para esse tipo de tarefa: detectar a luz fraca do começo dos tempos e, com ela, entender os processos que levaram ao Universo que vemos hoje.

A teia cósmica e o ecossistema do Universo jovem

Dentro do campo COSMOS-Web, a busca não se limita a identificar galáxias muito antigas. A intenção dos pesquisadores é enxergar um ecossistema cósmico inteiro - uma dança gravitacional interativa de objetos conectados pela teia cósmica de matéria escura que se estende por todo o Universo.

E os dados do JWST obtidos até agora sugerem que, mesmo combinando informações do Hubble, nós mal arranhávamos a superfície do que está escondido na Aurora Cósmica.

Casey resume a expectativa teórica e o choque com o que vem aparecendo: "A Grande Explosão acontece e as coisas levam tempo para colapsar gravitacionalmente e se formar, e para as estrelas se acenderem. Existe uma escala de tempo associada a isso".

"E a grande surpresa é que, com o JWST, vemos aproximadamente dez vezes mais galáxias do que o esperado a essas distâncias incríveis. Também estamos vendo buracos negros supermassivos que nem sequer são visíveis com o Hubble".

O enigma: galáxias bem formadas cedo demais

Essa abundância de galáxias já bem estruturadas não pegou apenas os astrónomos de surpresa - ela colocou na mesa um problema enorme. De acordo com o entendimento atual sobre evolução de galáxias, não teria passado tempo suficiente desde a Grande Explosão para que tantas delas já estivessem formadas.

Uma ocorrência isolada já seria motivo de dúvida; porém, a quantidade que o JWST vem encontrando torna o desafio ainda mais desconcertante. Por outro lado, como os conjuntos de dados são livres e estão disponíveis para quem quiser explorar, as respostas podem surgir de análises diversas e independentes.

Casey enfatiza esse aspecto como parte central do projecto: "Uma parte grande deste projecto é a democratização da ciência e tornar ferramentas e dados dos melhores telescópios acessíveis à comunidade mais ampla".

Ela completa: "A melhor ciência realmente é feita quando cada pessoa pensa no mesmo conjunto de dados de um jeito diferente. Não é só para um grupo de pessoas desvendar os mistérios".

Trabalhos baseados nesses dados foram submetidos ao Jornal Astrofísico e a Astronomia & Astrofísica. Enquanto isso, é possível visitar o site interativo do COSMOS-Web e navegar, com zoom, pelo Universo quase até o início do tempo.