O maior mapa do universo foi anunciado, revelando 800.000 galáxias, desafiando as primeiras teorias do cosmos

Chamado de campo COSMOS-Web, o projeto, criado com dados coletados pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST), consiste em todas as imagens e um catálogo de quase 800.000 galáxias abrangendo quase todo o tempo cósmico. Ele vem desafiando as noções existentes sobre o universo em seus primórdios.

"Nosso objetivo era construir esse campo profundo do espaço em uma escala física que excedesse em muito tudo o que já havia sido feito", disse Caitlin Casey, professora de física na UC Santa Barbara que colidera a colaboração COSMOS-Web com Jeyhan Kartaltepe do Instituto de Tecnologia de Rochester.

"Se tivéssemos uma impressão do Campo Ultraprofundo do Hubble em uma folha de papel comum", disse ele, referindo-se à visão icônica de quase 10.000 galáxias divulgada pela NASA em 2004, "nossa imagem seria um pouco maior do que um mural de 4 x 4 metros de largura, na mesma profundidade. Então, é realmente surpreendentemente grande."

Número de galáxias descobertas aumenta com dados de James Webb: uma grande surpresa

A imagem composta da COSMOS-Web data de cerca de 13,5 bilhões de anos; segundo a NASA, o universo tem cerca de 13,8 bilhões de anos, com uma diferença de 100 milhões de anos. Isso abrange aproximadamente 98% de todo o tempo cósmico.

O objetivo dos pesquisadores não era apenas ver algumas das galáxias mais interessantes do início dos tempos, mas também ter uma visão mais ampla dos ambientes cósmicos que existiam durante o início do universo, durante a formação das primeiras estrelas, galáxias e buracos negros.

"O cosmos é organizado em regiões densas e vazios", explicou Casey. "E queríamos ir além da busca pelas galáxias mais distantes; queríamos obter o contexto mais amplo de onde elas viviam."

Uma "grande surpresa"

E que vizinhança cósmica se revelou. Antes de o JWST ser ligado, disse Casey, ela e seus colegas astrônomos fizeram suas melhores previsões sobre quantas galáxias a mais o telescópio espacial poderia ser capaz de ver, dado seu espelho primário coletor de luz de 6,5 metros de diâmetro — cerca de seis vezes maior que o espelho de 2,4 metros de diâmetro do Hubble. As melhores medições do Hubble sugeriram que as galáxias nos primeiros 500 milhões de anos seriam incrivelmente esparsas, disse ela.

"Faz sentido: o Big Bang acontece, e leva tempo para que as coisas colapsem gravitacionalmente e se formem, e para que as estrelas se tornem ativas. Há uma escala de tempo associada a isso", explicou Casey.

E a grande surpresa é que, com o JWST, estamos vendo cerca de 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. E eles não só estão vendo mais, como também estão vendo diferentes tipos de galáxias e buracos negros, acrescentou.

Muitas perguntas sem resposta

Embora as imagens e o catálogo do COSMOS-Web respondam a muitas perguntas que os astrônomos tinham sobre o Universo primitivo, eles também levantam outras.

Desde que o telescópio foi ativado, temos nos perguntado: "Será que esses conjuntos de dados do JWST estão quebrando o modelo cosmológico? Porque o universo estava produzindo muita luz, muito cedo — ele tinha apenas cerca de 400 milhões de anos para formar estrelas com uma massa de cerca de um bilhão de estrelas solares. Simplesmente não sabemos como fazer isso", disse Casey. "Portanto, há muitos detalhes a serem desvendados e muitas perguntas sem resposta."

Com a publicação dos dados, espera-se que outros astrônomos ao redor do mundo os utilizem, entre outras coisas, para aprofundar nossa compreensão de como o universo primitivo foi povoado e como evoluiu até os dias atuais. O conjunto de dados também pode fornecer pistas para outros mistérios do cosmos, como a matéria escura e a física do universo primitivo, que podem ser diferentes do que conhecemos hoje.

Na colaboração COSMOS, a exploração continua. Eles retornaram ao espaço profundo para mapeá-lo e estudá-lo com mais detalhes.

A imagem COSMOS-Web está disponível para exploração interativa; artigos científicos que o acompanham foram submetidos a Astrophysical Journal y Astronomy & Astrophysics.