Astrônomos, usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA, criaram o mapa mais detalhado da teia cósmica, a vasta estrutura que conecta galáxias em todo o universo. Liderada por investigadores da Universidade da Califórnia, em Riverside, a equipa traçou esta vasta rede até quando o Universo tinha apenas cerca de 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 regiões gigantes do espaço, em sua maioria vazias, conhecidas como vazios. Juntas, estas estruturas formam a arquitetura em grande escala do cosmos, conectando galáxias e aglomerados de galáxias ao longo de vastas distâncias.
As descobertas foram publicadas no The Astrophysical Journal. Os investigadores basearam-se no COSMOS-Web, o maior levantamento do JWST até à data, para examinar como as galáxias foram organizadas na teia cósmica ao longo de 13,7 mil milhões de anos de história cósmica.
JWST oferece uma nova perspectiva sobre o universo
Desde o seu lançamento em 2021, o JWST expandiu dramaticamente a capacidade dos cientistas de explorar o universo distante. Os seus instrumentos infravermelhos altamente sensíveis podem detectar galáxias ténues que os telescópios anteriores não conseguiam ver, permitindo aos astrónomos observar mais profundamente o passado e através de densas nuvens de poeira cósmica.
Para aproveitar essas oportunidades, uma equipe internacional criou o COSMOS-Web, o maior programa General Observer (GO) selecionado para um telescópio espacial. O programa GO é o principal processo usado pelos pesquisadores para obter tempos de observação do JWST. A pesquisa cobre uma área inteira 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 Khatamnia, estudante graduado da UCR e do Observatório Carnegie e autor principal do estudo. “Pela primeira vez, podemos investigar 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 vizinho.”
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 teia cósmica é revelada com mais detalhes
Bahram Mobasher, ilustre professor de física e astronomia da UCR e conselheiro da Hatamnia, disse que o novo mapa baseado no JWST revela muito mais informações do que as observações anteriores do Telescópio Espacial Hubble da mesma área. De acordo com Mobasher, as comparações diretas mostram que os dados anteriores confundiram as estruturas que o JWST pode agora separar 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 era essencialmente inacessível antes do JWST”, disse Mobasher. “O que costumava parecer uma estrutura única agora se transforma em muitas, e os detalhes que antes eram suavizados agora são claramente visíveis.”
Khatamnia disse que o mapa mais claro vem da colaboração de dois dos principais pontos fortes do JWST.
“O telescópio detecta galáxias muito mais fracas na mesma região do céu, e as distâncias a estas galáxias são medidas com muito mais precisão”, disse ele. “Desta forma, cada galáxia pode ser colocada na fatia correta do espaço-tempo, aumentando a resolução do mapa.”
Divulgação pública de dados da Web Cósmica
Continuando a tradição de ciência aberta do COSMOS, a equipe de pesquisa produziu mapas em grande escala da estrutura disponível publicamente.
“O gasoduto usado para criar o mapa, um catálogo de 164 mil galáxias e sua densidade cósmica, e um vídeo mostrando a evolução da teia cósmica ao longo de bilhões de anos foram divulgados”, disse Mobasher.
O artigo é intitulado “Estrutura em grande escala na COSMOS-Web: rastreando a evolução das galáxias na Web cósmica até z ~ 7 com a maior pesquisa JWST”.
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 subvenções concedidas ao abrigo do programa de investigação e inovação Horizonte 2020 da União Europeia.
