Astrônomos, usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA, criaram o mapa mais detalhado já feito da teia cósmica, a vasta estrutura que conecta galáxias em todo o universo. Liderada por investigadores da Universidade da Califórnia, em Riverside, a equipa descobriu esta enorme rede numa altura em que o Universo tinha apenas mil milhões de anos.
A teia cósmica é a vasta estrutura semelhante a um esqueleto do universo. Consiste em filamentos e camadas de matéria escura e gás que circundam vastas regiões, em sua maioria vazias, conhecidas como vazios. Juntas, estas estruturas formam a arquitetura em grande escala do universo, conectando galáxias e aglomerados de galáxias através de vastas distâncias.
Os resultados foram publicados no The Astrophysical Journal. Os investigadores confiaram no COSMOS-WEB, o maior inquérito JWST alguma vez realizado, para estudar como as galáxias estão organizadas na teia cósmica ao longo de mais de 13,7 mil milhões de anos de história cósmica.
JWST abre uma nova visão do universo
Desde o seu lançamento em 2021, o JWST expandiu dramaticamente a capacidade dos cientistas de estudar o universo distante. Os seus instrumentos infravermelhos altamente sensíveis podem detectar galáxias ténues que os telescópios anteriores não conseguiam ver, permitindo aos astrónomos ver mais longe através de densas nuvens de tempo e poeira cósmica.
Para aproveitar essas capacidades, uma equipe internacional desenvolveu o COSMOS-Web, o maior programa General Observer (GO) selecionado para telescópios espaciais. O programa GO é o principal processo que os pesquisadores usam para ganhar tempo de observação com o JWST. A pesquisa cobre uma área contínua do céu aproximadamente do tamanho de três luas cheias e foi projetada especificamente para mapear a teia cósmica.
“O JWST mudou completamente a nossa visão do universo, e o COSMOS-Web foi projetado desde o início para nos dar a visão ampla e profunda que precisamos para ver a teia cósmica”, disse Hossein Hatmania, estudante de graduação nos Observatórios UCR e Carnegie e principal autor do estudo. “Pela primeira vez podemos estudar a evolução de galáxias em aglomerados e estruturas filamentares ao longo do tempo cósmico, desde quando o Universo tinha mil milhões de anos até ao Universo próximo.”
O Universo Próximo refere-se à região a cerca de 1 bilhão de anos-luz da Terra. Um ano-luz, que equivale a aproximadamente 5,88 trilhões de milhas, mede a distância que a luz percorre em um ano.
A World Wide Web foi revelada com mais detalhes
O novo mapa baseado no JWST revela muito mais informações do que observações anteriores da mesma área obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble, disse Bahram Mobashver, distinto professor de física e astronomia da UCR e conselheiro da Hatamonia. De acordo com Mobasher, comparações diretas mostram que os dados anteriores foram confusos e o JWST agora pode distinguir claramente.
“O salto em profundidade e resolução é realmente significativo, e agora podemos ver a teia cósmica numa época em que o universo tinha apenas algumas centenas de milhões de anos, uma era que estava basicamente fora de alcance antes do JWST”, disse Mobashwer. “O que parece ser uma estrutura que agora está dividida em muitos, e detalhes que antes eram suavizados, agora são claramente visíveis.”
Hatamnia diz que o mapa nítido combina dois dos principais pontos fortes do JWST.
“O telescópio detecta muito mais galáxias ténues na mesma região do céu, e as distâncias a essas galáxias são medidas com mais precisão”, disse ele. “Assim, cada galáxia pode ser colocada na parte correta do tempo cósmico, melhorando a resolução do mapa.”
Divulgação pública de dados globais da web
Dando continuidade à tradição de ciência aberta do COSMOS, a equipe de pesquisa mapeou estruturas de grande escala disponível publicamente.
“O gasoduto utilizado para criar o mapa, um catálogo de 164 mil galáxias e a sua densidade cósmica, e um vídeo que mostra a evolução da teia cósmica ao longo de milhares de milhões de anos foram divulgados ao público”, disse Mobashwer.
O artigo é intitulado “Estrutura em grande escala na Web Cósmica: Rastreando a Evolução da Galáxia na Web Cósmica desde a Maior Pesquisa JWST até z ∼ 7.”
Pesquisadores dos Estados Unidos, Dinamarca, Chile, França, Finlândia, Suíça, Japão, China, Alemanha e Itália também contribuíram para o estudo.
O financiamento para a investigação veio de uma subvenção concedida através do programa de investigação e inovação Horizonte 2020 da União Europeia.
