Luz infravermelha e busca por planetas: como o telescópio James Webb supera o histórico Hubble

A nova aposta para descobertas e observações mais profundas do Universo é o telescópio espacial James Webb. Após alguns impasses no caminho, o dispositivo foi lançado no dia 25 de dezembro de 2021, e desde então já mostrou que supera, e muito, seu antecessor ainda em atividade: o telescópio Hubble.

O aparelho possui um espelho primário 2,5 vezes maior que o que equipa o Hubble. O Webb, que teve a montagem completamente concluída em 2016, tem como principal missão examinar a radiação emitida pela grande expansão do Universo, o Big Bang.

O telescópio carrega o nome de James Edwin Webb, o segundo administrador da Nasa, que ficou no cargo entre os anos de 1961 e 1968, e inicia as pesquisas como uma substituição do Hubble, que já está próximo de completar 33 anos de missão.

Esse lançamento da Nasa, da Agência Espacial Europeia (ESA) e da Agência Espacial Canadense (CSA) pode ser considerado uma substituição ao antigo telescópio pelas novas tecnologias desenvolvidas desde 1990.

“O telescópio Hubble foi projetado na segunda metade dos anos 1970 e construído na primeira metade dos anos 1980, mas só foi lançado em 1990. Por sua vez, o Webb foi projetado e construído entre 2010 e 2020. Existem, portanto, mais de 40 anos de evolução em computação, materiais e tecnologias entre um projeto e outro”, afirma Roberto Dell'Aglio Dias da Costa, professor associado do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP), em entrevista ao R7.

A diferença de tamanho entre os dispositivos também é significativa. O maior espelho do Webb permite que a superfície coletora de luz seja, consequentemente, mais extensa.

“O efeito disso é que [o Webb] consegue ver mais longe e melhor, de forma mais eficiente”, afirma Ricardo Ogando, astrofísico do Observatório Nacional (ON).

"Essa área maior de coleta de luz significa que o Webb pode olhar mais para trás no tempo do que o Hubble é capaz de fazer. Ou seja, o Webb terá um campo de visão significativamente maior que o Hubble, com uma resolução espacial mellhor", detalha Fábio Cesar de Araújo, astrofísico e professor do Centro Universitário Maurício de Nassau.

Outro aspecto que aumenta a precisão das imagens são novos detectores muito sensíveis e um campo de visão maior que o do Hubble. A partir dessas tecnologias, o Webb conseguiu registrar imagens de campo profundo, como das primeiras galáxias, a região de formação de estrelas, chamada NGC 3324, na Nebulosa Carina, e os Pilares da Criação.

A característica essencial do telescópio é a captação de luz na faixa de comprimentos de onda infravermelha, fundamental para o cumprimento da missão do dispositivo. "Nessa faixa é possível estudar diversas características e detalhes que não são acessíveis com telescópios no solo”, explica o professor da USP.

O astrofísico Fábio Cesar de Araújo completa: "O Webb tem quatro instrumentos científicos de alta precisão, os quais serão uitlizados para capturar imagens e espectros de objetos astronômicos. Além disso, atualmente a capacidade computacional, os softs e análise de dados estão bem mais avançados."

A principal luz captada pelo Hubble é a visível, aquela que enxergamos, por isso as imagens feitas pelo telescópio acabam sendo afetadas pela presença de nuvens de gás no espaço.

“O mesmo não acontece com o infravermelho do Webb. Por isso, várias imagens dele parecem uma espécie de 'raio-X' do Hubble, penetrando no véu de gás e poeira, e regiões de formação estelar, revelando detalhes que escaparam do telescópio anterior”, detalha Ricardo Ogando.

Segundo Ogando, outra vantagem do Webb é a possibilidade de enxergar galáxias distantes, mesmo aquelas que emitem luz ultravioleta ou visível, mas que acabam chegando pelo infravermelho, devido à expansão do Universo.

“O motivo disso é que uma fonte luminosa, se afastando de nós, tem sua cor avermelhada pelo efeito Doppler, o mesmo efeito que faz com que o som de uma ambulância pareça ficar mais grave ao se afastar de nós”, completa ele.

Isso significa que, de fato, as imagens traduzem de forma fiel, para a nossa visão, o que está no espaço. “Se uma estrela é mais quente ou fria, se está mais encoberta por gás, tudo isso vai se refletir nas imagens”, explica Ogando.

Em janeiro deste ano, a Nasa divulgou que o telescópio fez a descoberta de um exoplaneta chamado LHS 475b, o primeiro encontrado pelo dispositivo. Apesar da novidade, os exoplanetas já são conhecidos desde os anos 1990 e, atualmente, existem cerca de 5.300 catalogados.

O planeta extrassolar já era um “candidato” pelo Tess, satélite focado na busca por exoplanetas, mas foi confirmado como um exoplaneta por um estudo do Webb, que procurou candidatos parecidos com o planeta Terra em torno de estrelas mais frias que o Sol, único capaz de realizar esse tipo de observação.

“Com a confirmação de que esse é realmente um exoplaneta parecido com a Terra, em termos de tamanho, resta confirmar se possui uma atmosfera e qual sua composição para responder à grande pergunta: será que é possível respirar em outros planetas da galáxia? Isso pode ter grande impacto em nossa procura por sinal de vida em outros planetas”, explica Ogando.

* Estagiária do R7, sob supervisão de Filipe Siqueira

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O telescópio espacial James Webb, desenvolvido em conjunto pela Nasa, Agência Espacial Europeia (ESA) e Agência Espacial Canadense (CSA), foi lançado no dia 25 de dezembro de 2021 como a nova promessa para descobertas e observação do espaço. A intenção...

O telescópio espacial James Webb, desenvolvido em conjunto pela Nasa, Agência Espacial Europeia (ESA) e Agência Espacial Canadense (CSA), foi lançado no dia 25 de dezembro de 2021 como a nova promessa para descobertas e observação do espaço. A intenção é que o Webb substitua o Hubble, que está em atividade desde 1990