Uma pergunta postada recentemente na seção Curious Kids (Crianças Curiosas) do site de divulgação científica The Conversation abordou um assunto que certamente muitos adultos já devem ter se questionado. "Se o telescópio James Webb [JWST] fosse 10 vezes mais poderoso, poderíamos ver o início dos tempos?" — perguntou um adolescente de 12 anos.
Respondendo ao garoto do Texas, a astrônoma e astrofísica Adi Ford, professora da Universidade de Maryland, nos EUA, respondeu que o JWST foi projetado há mais de 25 anos, e lançado no Natal de 2021, para ter uma visão relativamente desobstruída do Universo. Do seu destino, a 1,5 milhão de quilômetros da Terra, ele consegue, sim, perscrutar o passado do cosmos até cerca de 13,5 bilhões de anos.
Isso porque, como qualquer telescópio, o observatório espacial internacional (resultado de uma parceria das agências NASA, ESA e CSA) não mostra estrelas, galáxias e exoplanetas como eles são agora. Na verdade, o que os astrônomos veem são reflexos da luz do passado desses corpos e estruturas cósmicas.
A viagem da luz antiga das estrelas através dos telescópios
O JWST fotografou uma estrela a quase 28 bilhões de anos-luz de distância.Fonte: Getty Images
"Leva tempo para a luz viajar pelo espaço e chegar aos nossos telescópios. Em essência, isso significa que olhar para o espaço também é uma viagem no tempo", explica Ford. Isso vale para pequenas e grandes distâncias. A luz do Sol que vemos, por exemplo, saiu da superfície da estrela há cerca de 8 minutos e 20 segundos.
Isso ocorre porque a velocidade de luz no vácuo — 300 mil quilômetros por segundo — é uma constante universal fundamental da natureza. Consequentemente, quanto mais longe uma fonte de luz está, mais tempo ela leva para chegar até nós. E é por esse motivo que a luz que vemos de Proxima Centauri, a estrela mais próxima da Terra, depois do Sol, demora 4 anos para chegar aqui, após percorrer quase 40 trilhões de quilômetros.
Em agosto de 2022, o JWST fotografou Earendel, considerada a estrela individual mais distante já observada até hoje, a quase 28 bilhões de anos-luz de distância. Isso significa que a luz dessa estrela vista pelo telescópio espacial tem cerca de 12,9 bilhões de anos, ou seja, pouco tempo após o Big Bang, quando universo ainda estava em seus estágios iniciais.
Afinal, o JWST poderia fotografar o Big Bang no início do Universo?
Representação artística de uma explosão do Big Bang que, na verdade, nunca ocorreu.Fonte: Getty Images
Que é possível fotografar o início dos tempos no Universo, sabemos que sim. Quanto a fotografar o Big Bang, esse termo usado pelos cientistas para definir o início do cosmos leva a uma certa confusão. Embora seja a teoria mais aceita pelos físicos, o termo é uma espécie de propaganda enganosa, pois o Big Bang não foi uma grande explosão.
Para Ford, o Big Bang "representa mais precisamente o surgimento de um espaço em rápida expansão por todo o Universo". Mas isso não significa que o Big Bang causou essa expansão e nem que ela começou em um único ponto "fotogravável", mas que começou a ocorrer ao mesmo tempo, no universo observável inteiro.
Nesse sentido, o JWST não foi projetado para fotografar o Big Bang, e, mesmo que fosse, ele só conseguiria observar o período em que os primeiros objetos formados começaram a emitir luz. Antes desse tempo, não havia radiação infravermelha que pudesse ser coletada e focada pelos espelhos do telescópio espacial.
Existe atualmente alguma forma de registrar o Big Bang?
Lançado em 2009, o telescópio espacial Planck foi projetado para estudar a radiação antiga do Big Bang.Fonte: NASA/JPL
Conforme Ford, olhar para um período próximo do Big Bang não se trata apenas de ter um espelho maior. Segundo a astrônoma, isso já foi tentado desde o final dos anos 1980, quando as agências espaciais enviaram ao espaço, satélites como o COBE, WMAP e Planck, cuja missão era observar as emissões de micro-ondas logo após a expansão cósmica inicial.
Porém, é importante destacar que a radiação cósmica de micro-ondas (RCMF) não é luz visível, mas somente uma forma de radiação eletromagnética que faz um registro térmico do tempo em que o Universo ainda era muito quente e denso, registrada em ondas de rádio.
Dessa forma, quando o JWST observa o cosmos apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang, isso não significa uma limitação do aparelho. A missão do telescópio é justamente captar um reflexo, por mínimo que seja, do lugar onde se espera ter surgido a primeira luz das estrelas e galáxias.
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