Astrônomos revelam uma imagem detalhada do Aglomerado de Pandora, capturada pelo Telescópio Espacial James Webb, oferecendo uma nova visão sobre cosmologia e evolução galáctica.
O antigo mito grego de Pandora, muito adaptado por diferentes contadores de histórias e culturas, é, em sua essência, uma história sobre a curiosidade humana e a descoberta de um conhecimento que muda o paradigma. Na astronomia moderna, uma região do espaço onde vários aglomerados de galáxias estão se fundindo recebeu esse nome devido ao mito e se tornou um alvo observacional favorito por sua capacidade de ampliar galáxias muito mais distantes por trás dela por meio de um fenômeno natural chamado lente gravitacional. Usando esse truque da natureza, os astrônomos usam o Aglomerado de Pandora (Abell 2744) como uma lupa para revelar características no início do universo que, de outra forma, seriam impossíveis de observar, mesmo com os telescópios mais poderosos.
Agora, uma equipe de astrônomos combinou o poder de imagem infravermelha do Telescópio Espacial James Webb da NASA com as lentes do Cluster de Pandora para criar uma imagem detalhada de 50.000 fontes, incluindo alguns recursos nunca antes vistos. A exploração do Aglomerado de Pandora com o James Webb está em andamento, mas já existem dicas tentadoras da nova compreensão do universo que ele revelará.
Essas fontes com lentes aparecem em vermelho na imagem e, muitas vezes, como arcos alongados distorcidos pela lente gravitacional. Muitas delas são galáxias do início do universo, com seus conteúdos ampliados e estendidos para os astrônomos estudarem. Outras fontes vermelhas na imagem ainda precisam ser confirmadas por observações de acompanhamento com o instrumento Webb’s Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) para determinar sua verdadeira natureza. Um exemplo intrigante é uma fonte extremamente compacta que aparece como um minúsculo ponto vermelho, apesar do efeito de ampliação da lente gravitacional. Uma possibilidade é que o ponto seja um buraco negro supermassivo no início do universo. Os dados do NIRSpec fornecerão medições de distância e detalhes de composição de fontes selecionadas, fornecendo uma riqueza de informações anteriormente inacessíveis sobre o universo e como ele evoluiu ao longo do tempo.
Crédito: Ciência: NASA, ESA, CSA, Ivo Labbe (Swinburne), Rachel Bezanson (Universidade de Pittsburgh), Processamento de imagens: Alyssa Pagan (STScI)
Telescópio Espacial James Webb da NASA revela novos detalhes no aglomerado de Pandora
Os astrônomos revelaram a mais recente imagem de campo profundo do Telescópio Espacial James Webb da NASA, apresentando detalhes nunca antes vistos em uma região do espaço conhecida como Aglomerado de Pandora (Abell 2744). A visão do James Webb mostra três aglomerados de galáxias – já enormes – se unindo para formar um megaaglomerado. A massa combinada dos aglomerados de galáxias cria uma poderosa lente gravitacional, um efeito de ampliação natural da gravidade, permitindo que galáxias muito mais distantes no início do universo sejam observadas usando o aglomerado como uma lupa.
Apenas o núcleo central de Pandora foi previamente estudado em detalhes pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA. Ao combinar os poderosos instrumentos infravermelhos do James Webb com uma ampla visão em mosaico das múltiplas áreas de lente da região, os astrônomos visam alcançar um equilíbrio de amplitude e profundidade que abrirá uma nova fronteira no estudo da cosmologia e evolução galáctica.
“O antigo mito de Pandora é sobre a curiosidade humana e as descobertas que delineiam o passado do futuro, o que eu acho que é uma conexão adequada com os novos reinos do universo que o James Webb está abrindo, incluindo esta imagem de campo profundo do Aglomerado de Pandora.” disse a astrônoma Rachel Bezanson, da Universidade de Pittsburgh, na Pensilvânia, co-investigadora principal do programa Ultradeep NIRSpec e NIRCam Observations before the Epoch of Reionization (UNCOVER) para estudar a região.
“Quando as imagens do Aglomerado de Pandora chegaram pela primeira vez do James Webb, ficamos honestamente um pouco impressionados”, disse Bezanson. “Havia tantos detalhes no aglomerado em primeiro plano e tantas galáxias distantes com lentes que me perdi na imagem. O James Webb superou nossas expectativas.” A nova visão do Cluster de Pandora reúne quatro instantâneos do James Webb em uma imagem panorâmica, exibindo cerca de 50.000 fontes de luz infravermelha próxima.
Além da ampliação, as lentes gravitacionais distorcem a aparência de galáxias distantes, então elas parecem muito diferentes daquelas em primeiro plano. A “lente” do aglomerado de galáxias é tão massiva que distorce o próprio tecido do espaço, o suficiente para que a luz de galáxias distantes que passa por esse espaço distorcido também assuma uma aparência distorcida.
O astrônomo Ivo Labbe da Swinburne University of Technology em Melbourne, Austrália, co-investigador principal do programa UNCOVER, disse que no núcleo de lente no canto inferior direito da imagem do James Webb, que nunca foi fotografado pelo Hubble, o James Webb revelou centenas de galáxias distantes com lentes que aparecem como tênues linhas em arco na imagem. Aumentar o zoom na região revela mais e mais deles.
“O Aglomerado de Pandora, conforme fotografado pelo James Webb, nos mostra uma lente mais forte, mais ampla, mais profunda e melhor do que jamais vimos antes”, disse Labbe. “Minha primeira reação à imagem foi que ela era tão bonita que parecia uma simulação de formação de galáxias. Tivemos que nos lembrar de que eram dados reais e que agora estamos trabalhando em uma nova era da astronomia.”
A equipe do UNCOVER usou a câmera de infravermelho próximo do James Webb (NIRCam) para capturar o aglomerado com exposições de 4 a 6 horas, totalizando cerca de 30 horas de tempo de observação. O próximo passo é examinar meticulosamente os dados de imagem e selecionar galáxias para observação de acompanhamento com o Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec), que fornecerá medições precisas de distância, juntamente com outras informações detalhadas sobre as composições das galáxias com lente, fornecendo novos insights sobre a era inicial da montagem e evolução da galáxia. A equipe UNCOVER espera fazer essas observações NIRSpec no verão de 2023.
Enquanto isso, todos os dados fotométricos do NIRCam foram divulgados publicamente para que outros astrônomos possam se familiarizar com eles e planejar seus próprios estudos científicos com os ricos conjuntos de dados do James Webb. “Estamos comprometidos em ajudar a comunidade de astronomia fazendo o melhor uso do recurso fantástico que temos no James Webb”, disse o co-investigador do UNCOVER, Gabriel Brammer, do Cosmic Dawn Center do Instituto Niels Bohr, na Universidade de Copenhague. “Este é apenas o começo de toda a incrível ciência do James Webb que está por vir.”
Publicado em 12/05/2023 07h12
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