Telescópio James Webb revela galáxias muito distantes

Usando a primeira imagem científica divulgada pelo Telescópio Espacial James Webb, uma equipa internacional de cientistas com taxa significativa da Universidade Técnica de Munique construiu um padrão melhorado para a distribuição de tamanho do enxame de galáxias SMACS J0723.3−7327.

Atuando porquê uma lente gravitacional, o enxame galáctico em primeiro projecto produz tanto múltiplas imagens de galáxias de fundo porquê amplia estas imagens.

Uma família de tais imagens múltiplas pertence a uma galáxia, que o padrão prevê estar a uma pausa de 13 milénio milhões de anos, ou seja, cuja luz viajou tapume de 13 milénio milhões de anos antes de saber o telescópio.

As lentes gravitacionais, mormente os enxames de galáxias, ampliam a luz de galáxias de fundo e produzem múltiplas imagens das mesmas.

Antes do James Webb, eram conhecidas 19 imagens múltiplas de seis fontes de fundo em SMACS J0723.3−7327. Os dados do JWST revelaram agora 27 imagens múltiplas adicionais de outras dez fontes sob o efeito de lente.

“Neste primeiro passo em frente na estrada construída pelo JWST, utilizámos dados recentes deste novíssimo telescópio para modelar com grande precisão o efeito de lente de SMACS0723″, realça Gabriel Bartosch Caminha, pós-doutorado na Universidade Técnica de Munique, no Instituto Max Planck para Astrofísica e do GCCL (German Centre for Cosmological Lensing).

A colaboração começou por utilizar dados do Telescópio Espacial Hubble e do MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) para edificar um padrão “pré-JWST” e depois refinou-o com a novidade imagem do JWST no infravermelho próximo.

“A imagem do Telescópio Espacial James Webb é absolutamente espantosa e bela, mostrando muitas mais fontes de fundo, o que nos permitiu aprimorar substancialmente o nosso padrão de tamanho da lente”, acrescenta.

Muitas destas novas fontes que sofrem efeito de lente ainda não têm estimativas de pausa e os cientistas utilizaram o seu padrão de tamanho para prever a que pausa é mais provável que estas galáxias estejam.

Uma delas foi encontrada provavelmente à incrível pausa de 13 milénio milhões de anos (ramal para o vermelho > 7,5), ou seja, a sua luz foi emitida durante as fases iniciais do Universo. Esta galáxia é multiplicada em três imagens e a sua luminosidade é ampliada por um factor de μ≈20 no totalidade.

No entanto, para estudar estes objetos primordiais, é fundamental descrever com precisão o efeito de lente do enxame de galáxias em primeiro projecto.

“O nosso preciso padrão de tamanho constitui a base para a exploração dos dados do JWST”, enfatiza Sherry Suyu, professora de cosmologia observacional na Universidade Técnica de Munique, líder do grupo de investigação no Instituto Max Planck para Astrofísica e académica visitante no Instituto de Astronomia e Astrofísica da Liceu Sinica.

“As espetaculares imagens do JWST mostram uma grande variedade de galáxias com lentes fortes, que podem ser estudadas em pormenor graças ao nosso padrão preciso”, acrescenta ainda.

O novo padrão para a distribuição de tamanho do enxame em primeiro projecto é capaz de reproduzir as posições de todas as imagens múltiplas com uma elevada precisão, tornando o padrão um dos mais exatos disponíveis.

Para estudos de seguimento destas fontes, os modelos de lentes, incluindo os mapas de ampliação e desvios para o vermelho (ou seja, distâncias) estimados a partir do padrão, foram disponibilizados publicamente.

“Estamos muito entusiasmados com isto”, acrescenta Suyu, “estamos ansiosamente à espera de futuras observações de outros enxames galácticos com lentes gravitacionais pelo JWST. Estes não só nos permitirão restringir melhor as distribuições de tamanho dos enxames galácticos, mas também estudar as galáxias com um cumeeira ramal para o vermelho”.