O telescópio James Webb revela o mapa mais nítido já obtido da teia cósmica do Universo

O JWST acaba de revelar o mapa mais nítido já feito da teia cósmica oculta do universo — e ele remonta quase ao início dos tempos.

Por Universidade da Califórnia – Riverside com informações de Science Daily.

Uma seção transversal do mapa da teia cósmica COSMOS-Web, mostrando galáxias ao longo de quase 14 bilhões de anos de história cósmica. O vértice à esquerda marca o presente; movendo-se para fora, cada galáxia é posicionada de acordo com sua distância no tempo cósmico, remontando a quando o universo tinha menos de um bilhão de anos. Regiões em amarelo brilhante mostram os densos aglomerados e filamentos da teia cósmica, enquanto regiões escuras marcam os vazios quase inexistentes entre eles.
Uma seção transversal do mapa da teia cósmica COSMOS-Web, mostrando galáxias ao longo de quase 14 bilhões de anos de história cósmica. O vértice à esquerda marca o presente; movendo-se para fora, cada galáxia é posicionada de acordo com sua distância no tempo cósmico, remontando a quando o universo tinha menos de um bilhão de anos. Regiões em amarelo brilhante mostram os densos aglomerados e filamentos da teia cósmica, enquanto regiões escuras marcam os vazios quase inexistentes entre eles. Crédito: Hossein Hatamnia, UC Riverside

Astrônomos que utilizam o Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA criaram o mapa mais detalhado já feito da teia cósmica, a enorme estrutura que conecta galáxias por todo o universo. Liderada por pesquisadores da Universidade da Califórnia, Riverside, a equipe rastreou essa vasta rede até uma época em que o universo tinha apenas cerca de um bilhão de anos.

A teia cósmica é a imensa estrutura esquelética do universo. Ela consiste em filamentos e camadas de matéria escura e gás que circundam regiões gigantescas e, em sua maioria, vazias do espaço, conhecidas como vazios. Juntas, essas estruturas formam a arquitetura em larga escala do cosmos, conectando galáxias e aglomerados de galáxias através de distâncias enormes.

Os resultados foram publicados no The Astrophysical Journal. Os pesquisadores utilizaram o COSMOS-Web, o maior levantamento já realizado pelo JWST, para estudar como as galáxias se organizaram na teia cósmica ao longo de 13,7 bilhões de anos de história cósmica.

JWST abre uma nova visão do universo

Desde o seu lançamento em 2021, o JWST expandiu drasticamente a capacidade dos cientistas de estudar o universo distante. Seus instrumentos infravermelhos de alta sensibilidade conseguem detectar galáxias tênues que telescópios anteriores não conseguiam observar, permitindo que os astrônomos perscrutem o passado e atravessem densas nuvens de poeira cósmica.

Para tirar proveito dessas capacidades, uma equipe internacional criou o COSMOS-Web, o maior programa de Observação Geral (GO) selecionado para o telescópio espacial. O programa GO é o principal processo que os pesquisadores utilizam para obter tempo de observação com o JWST. O levantamento cobre uma seção contínua do céu com tamanho aproximadamente igual a três luas cheias e foi especificamente projetado para mapear a teia cósmica.

“O JWST mudou completamente nossa visão do universo, e o COSMOS-Web foi projetado desde o início para nos dar a visão ampla e profunda que precisamos para observar a teia cósmica”, disse Hossein Hatamnia, estudante de pós-graduação na UCR e nos Observatórios Carnegie, e principal autor do estudo. “Pela primeira vez, podemos estudar a evolução das galáxias em estruturas de aglomerados e filamentos ao longo do tempo cósmico, desde quando o universo tinha um bilhão de anos até o 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.

Teia Cósmica Revelada com Mais Detalhes

Bahram Mobasher, um distinto professor de física e astronomia da UCR e orientador de Hatamnia, afirmou que o novo mapa baseado no JWST revela muito mais informações do que as observações anteriores da mesma área feitas pelo Telescópio Espacial Hubble. Segundo Mobasher, comparações diretas mostram que os dados anteriores misturavam estruturas que o JWST agora consegue separar claramente.

“O salto em profundidade e resolução é realmente significativo, e agora podemos ver a teia cósmica em uma época em que o universo tinha apenas algumas centenas de milhões de anos, uma era que era essencialmente inatingível antes do JWST”, disse Mobasher. “O que antes parecia uma única estrutura agora se revela em várias, e detalhes que antes estavam ocultos agora são claramente visíveis.”

Hatamnia afirmou que o mapa mais preciso resulta de duas grandes vantagens do JWST trabalhando em conjunto.

“O telescópio detecta muito mais galáxias tênues na mesma região do céu, e as distâncias até essas galáxias são medidas com muito mais precisão”, disse ele. “Portanto, cada galáxia pode ser colocada na fatia correta do tempo cósmico, aprimorando a resolução do mapa.”

Divulgação pública dos dados da Web Cósmica

Dando continuidade à tradição de ciência aberta do COSMOS, a equipe de pesquisa disponibilizou publicamente os mapas de estrutura em grande escala.

“O sistema utilizado para construir o mapa, o catálogo de 164.000 galáxias e sua densidade cósmica, e um vídeo mostrando a evolução da teia cósmica ao longo de bilhões de anos, foram disponibilizados ao público”, disse Mobasher.

O artigo tem o título “Estrutura em grande escala na COSMOS-Web: Rastreando a evolução das galáxias na teia cósmica até z ∼ 7 com o maior levantamento do JWST”.

Pesquisadores dos EUA, Dinamarca, Chile, França, Finlândia, Suíça, Japão, China, Alemanha e Itália também contribuíram para o estudo.

O financiamento para a pesquisa veio de bolsas concedidas pelo programa de pesquisa e inovação Horizonte 2020 da União Europeia.

Fonte da história:
Materiais fornecidos pela Universidade da Califórnia – Riverside . Observação: o conteúdo pode ser editado para adequação ao estilo e tamanho.

Referência do periódico :
Hossein Hatamnia, Bahram Mobasher, Sina Taamoli, Jeyhan S. Kartaltepe, Caitlin M. Casey, Hollis B. Akins, Malte Brinch, Nima Chartab, Nicole E. Drakos, Andreas L. Faisst, Steven L. Finkelstein, Maximilien Franco, Finn Giddings, Ghassem Gozaliasl, Ali Hadi, Aryana Haghjoo, Santosh Harish, Olivier Ilbert, Pascale L. Jablonka, Shuowen Jin, Ali Ahmad Khostovan, Anton M. Koekemoer, Ronaldo Laishram, Daizhong Liu, Matteo Maturi, Henry Joy McCracken, Crystal L. Martin, Lauro Moscardini, Diana Scognamiglio, Marko Shuntov, Greta Toni, Alexander de la Vega, John R. Weaver, Lilan Yang. Large-scale Structure in COSMOS-Web: Tracing Galaxy Evolution in the Cosmic Web up to z ∼ 7 with the Largest JWST SurveyThe Astrophysical Journal, 2026; 1002 (2): 192 DOI: 10.3847/1538-4357/ae5bac



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