Telescópio James Webb vislumbra as primeiras 5 galáxias do Universo com a ajuda de Einstein

Hoje podemos estar mais perto do que nunca do Big Bang, o momento exato do nascimento do universo e, com ele, da matéria, do espaço e do tempo. Uma descoberta tornada possível pelo pai da Teoria da Relatividade.

Com esta descoberta, o Telescópio Espacial James Webb voltou a bater um dos seus próprios recordes.
Com esta descoberta, o Telescópio Espacial James Webb voltou a bater um dos seus próprios recordes.

Passaram quase 70 anos desde que o mundo perdeu uma das mentes mais brilhantes de todos os tempos: o físico e Prémio Nobel Albert Einstein. Apesar do tempo que passou, as suas teorias sobre os mistérios escondidos no Universo foram decisivas para a nova e chocante descoberta do Telescópio Espacial James Webb, o mais potente que existe.

Graças a este poderoso instrumento, foram identificadas aquelas que poderiam ser as cinco galáxias mais antigas do cosmos... até agora. Isto indica que a sua formação ocorreu mais cedo do que se pensava, o que desafia as teorias sobre a evolução inicial do Universo.

Mais perto do que nunca do Big Bang

Einstein desenvolveu as bases dos modelos cosmológicos atuais através da sua famosa equação de campo. Isto levou ao desenvolvimento do modelo do Big Bang, que é o contexto em que são interpretados os dados obtidos pelo telescópio James Webb. As novas galáxias encontradas pelo telescópio já existiriam “apenas” 200 milhões de anos após o Big Bang que deu origem à matéria, ao espaço e ao tempo. Como consequência da expansão do universo, estariam agora localizadas a mais de 34 mil milhões de anos-luz de distância.

A descoberta, que faz parte do projeto Galactic Legacy Mid-Infrared Plane Extraordinary Survey (GLIMPSE), ainda não foi confirmada. Assim, para já, oficialmente, a galáxia mais distante - também observada este ano pelo James Webb - continua a ser a chamada JADES-GS-z14-0, situada a cerca de 280 milhões de anos-luz do nascimento do Universo.

Estas novas galáxias serão oficialmente batizadas quando a sua existência for confirmada, mas provavelmente todas terão o prefixo “GLIMPSE”, em homenagem ao estudo que as descobriu.

Mas se, como se espera, o estudo passar o processo de revisão por pares para publicação numa revista, estaremos mais perto do que nunca do momento em que o Big Bang ocorreu.

A lente gravitacional de Einstein, chave para a descoberta

Existe uma ligação crucial entre Albert Einstein e as descobertas do telescópio James Webb. A sua Teoria da Relatividade Geral fornece a base científica para a compreensão de fenómenos relacionados com a exploração do universo primitivo. Por exemplo, o cientista previu que a gravidade pode curvar a luz.

Este fenómeno, conhecido como lente gravitacional, ocorre quando uma grande massa, como um aglomerado de galáxias, atua como se fosse uma lupa cósmica.

O telescópio James Webb utiliza este efeito para observar galáxias extremamente distantes. As lentes gravitacionais amplificam a luz destas galáxias, permitindo-lhe detetar objetos que, de outra forma, seriam demasiado ténues para serem observados. Neste caso, este efeito foi causado pelo aglomerado de galáxias Abell S1063, situado a 4 mil milhões de anos-luz de distância.

Luz originada há milhares de milhões de anos que está agora a ser detetada

Einstein também postulou que o espaço-tempo pode expandir-se, o que implica que a luz de objetos distantes é “esticada” para comprimentos de onda maiores e mais vermelhos (desvio para o vermelho) à medida que viaja na nossa direção. As novas galáxias detetadas pelo James Webb têm valores de desvio para o vermelho muito elevados, o que indica que existiram quando o Universo era muito jovem. Este fenómeno, descrito pela relatividade geral, é fundamental para determinar as idades e as distâncias das primeiras galáxias.

“Em teoria, poderiam ser encontradas galáxias mais antigas e mais distantes, mas estas seriam ainda mais fracas e mais pequenas, o que as tornaria extremamente difíceis de detetar”, disse Kokorev, líder da equipa de investigação.

O estudo sugere que a luz das galáxias estudadas pelo GLIMPSE tem vagueado pelo Universo durante 13,6 mil milhões de anos até chegar aos espelhos do telescópio em órbita.

Um quadro teórico ainda válido 70 anos depois

Albert Einstein antecipou os princípios físicos que estão na base das observações que, quase sete décadas após a sua morte, estão agora a ser realizadas pelo Telescópio James Webb.

A sua influência é tão decisiva que as suas teorias ajudaram a estabelecer as ferramentas concetuais que permitem aos astrónomos contemporâneos decifrar os segredos do universo primitivo. Sem as previsões de Einstein, seria hoje impossível interpretar fenómenos como as lentes gravitacionais ou os desvios para o vermelho. Além disso, o seu quadro teórico continua a ser fundamental para responder a questões fundamentais sobre a origem e a evolução do cosmos.

Referência da notícia:

James Webb Space Telescope 'pushed to its limits' to see most distant galaxies ever. Space.com. 2024.