Saiba como o James Webb estudará quasares para decifrar o universo primitivo

Quando o universo tinha apenas 800 milhões de anos, alguns dos quasares que observamos hoje já existiam. Formados por buracos negros supermassivos no centro de galáxias, esses objetos emitiram luzes incríveis através de um universo jovem, mas demorou quase 13 bilhões de anos até que chegassem à Terra. Depois de uma viagem tão longa, a luz se tornou muito fraca, mas os astrônomos terão o telescópio James Webb para estudá-la.

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Com lançamento previsto para o fim deste ano, o James Webb é um telescópio supersensível na luz infravermelha, por isso é o instrumento ideal para estudar o universo antigo. É que, desde aquela época o espaço-tempo se expande e, junto com ele, as ondas da luz de estrelas, galáxias e quasares são “esticadas”. Isso faz com que essa luz se desloque para o vermelho — os astrônomos chamam esse fenômeno de redshift. No caso de uma luz muito distante, as ondas vão parar na faixa do infravermelho.

Quanto mais longe se olha no universo, mais antiga é a luz que estamos vendo. Por isso, ao estudar quasares a 13 bilhões de anos-luz de distância, os astrônomos terão uma visão do universo jovem. O plano é usar o James Webb para analisar essa luz e descobrir como as galáxias e os buracos negros supermassivos em seus núcleos evoluíram juntos, já que um dos maiores mistérios da cosmologia é como esses buracos negros se formaram. Além disso, os cientistas também poderão estudar o gás intergaláctico que existia naquela época.

Outra descoberta importante que os astrônomos esperam fazer através do Webb é o papel desses buracos negros na evolução de suas galáxias hospedeiras. Eles são da ordem de bilhões de massas solares, e quando a matéria cai em seus horizontes de eventos, uma enorme quantidade de energia e gás é ejetada. Esse processo certamente influencia as galáxias, e os cientistas querem saber como exatamente elas são afetadas.

Uma das coisas que acontece nesse tipo de evento energético é a expulsão de gás interestelar. Esses gases continham elementos formados dentro das primeiras estrelas do universo, por isso é importante saber quais elementos estavam presentes ali. Os astrônomos buscarão especificamente por elementos que eles chamam de “metálicos”, que são, na verdade, qualquer um mais pesado que hidrogênio e hélio. Determinar a origem desses metais é fundamental para uma linha cronológica mais precisa do universo.

Através desses dados, cientistas poderão finalmente responder algumas perguntas sobre o período conhecido como Era da Reionização, que é justamente essa época em que o universo era jovem, denso e cheio de gás entre as galáxias, principalmente hidrogênio, que absorve a radiação ultravioleta. Por isso o cosmos era opaco para esse tipo de luz, mas com o passar de alguns milhões de anos (um piscar de olhos em escala cósmica), o gás se tornou ionizado justamente pela interação com as ondas ultravioleta. O James Webb ajudará a revelar muitos segredos desse período.

Fonte: Space Daily