E se eu controlasse o James Webb? Focaria nestes 3 mistérios do Universo

Vocês já viram muito sobre o telescópio James Webb nas últimas semanas. Após um longo processo de calibração, o consórcio divulgou suas primeiras imagens, para espanto e deslumbre de todos — inclusive de cientistas, que estão quase babando com os dados.

Aqui, vou fazer algo um pouco diferente. Uma lista de desejos, por assim dizer. Imaginando um universo paralelo em que eu ganhasse o James Webb de presente e pudesse fazer o que quisesse com ele, o que seria?

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Deixo avisado que a lista tem um viés evidente, devido às minhas linhas de pesquisa. Longe de mim dizer que o estudo de exoplanetas é menos importante, mas como estudo a formação de galáxias, esse será o foco aqui.

1 - As primeiras galáxias

Essa aqui é óbvia, e já tem um monte de gente tentando fazer algo parecido. Os dados até já devem existir, só falta analisar. Mas é inevitável: o James Webb é uma ferramenta e tanto para descobrir as primeiras galáxias do universo.

Lembrem, quanto mais distante uma galáxia, mais tempo sua luz levou para chegar até nós. Assim, estamos observando mais no passado, uma emissão que foi produzida há vários bilhões de anos.

O James Webb, com sua capacidade de ver mais longe, também consegue enxergar mais no passado. Assim, esperamos ver as primeiras galáxias, as primeiras estrelas, o começo das estruturas no universo.

Já existe até uma candidata, GLASS-z13, possivelmente observada 13,4 bilhões de anos no passado. O resultado ainda precisa ser confirmado, mas GLASS-z13 foi encontrada com observações de apenas algumas horas. Compare isso com as semanas de dados do Campo Profundo do Hubble para imaginar o que poderemos ver com o James Webb. Seria algo impensável até o ano passado.

Mais ainda, alguns projetos usam aglomerados de galáxias como lentes cósmicas, aumentando ainda mais a capacidade de ver mais longe. Com um James Webb meu, eu passaria um bom tempo procurando essas galáxias mais distantes.

2 - Como surgiram os buracos negros

Hoje sabemos que todas as galáxias têm um buraco negro no seu interior. Mas não entendemos como eles surgiram, ou como cresceram para chegar ao seu tamanho ideal.

Uma das principais formas que temos para entender como os buracos negros crescem é estudando sua emissão infravermelha. Com isso, podemos analisar a energia observada e separar o que é produzido por estrelas e o que é produzido por um buraco negro se alimentando e crescendo.

O problema é que essa emissão é muito fraca para buracos negros muito pequenos. Indetectável — até a chegada do James Webb, claro. Agora, podemos apontar o telescópio para onde nem sabemos se há um buraco negro ainda, e tentar encontrar esse elo perdido da evolução de galáxias.

3 - Os blocos de construção de galáxias

Outro grande problema em aberto é entender como as galáxias formaram suas estruturas. Sabemos que galáxias que formam estrelas têm, atualmente, o formato de disco, como a nossa própria Via Láctea.

No entanto, nem sempre foi assim. Antigamente, galáxias tinham um formato mais irregular, eram objetos mais caóticos. Nós ainda estamos tentando entender como elas assumiram sua forma atual, mais comportada, mais ordenada.

Há vários anos eu venho investigando esse processo. Com os telescópios atuais, podemos medir o movimento da matéria em várias partes da galáxia, e medir como essa matéria está se movimentando, quão próxima ela é de um disco regular.

No entanto, quanto mais distante do centro, mais fraca a emissão de radiação. E é aí que entra o James Webb. Ao observar a matéria na periferia galáctica, podemos entender inclusive como o material que está chegando de fora se agrega ao resto da galáxia, e como ela adquire gradualmente sua estrutura.

E o melhor de tudo? Isso é factível. Qualquer astrônomo do mundo pode enviar projetos para serem observados, e temos até duas equipes brasileiras com projetos aprovados. Agora é colocar as ideias no papel e me esforçar na próxima chamada!