Com novo recorde, telescópio Hubble segue expandindo fronteiras da ciência

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*Este texto foi escrito por um colunista do TecMundo; saiba mais no final.

Quão longe podemos enxergar? Quais são os objetos com a luz mais fraca e mais distante no Cosmos que podemos ver com os nossos instrumentos?

Esse foi um dos desafios aceitos há mais de três décadas pelo Telescópio Espacial Hubble (HST, da sigla em inglês) que abriu as janelas do Universo distante para a humanidade.

Lançado ao espaço no dia 24 de abril de 1990, o HST expandiu as fronteiras do conhecimento astronômico de muitas formas diferentes e continua a fazê-lo ainda hoje. Desde as ciências planetárias até a cosmologia, passando pelo estudo de estrelas e galáxias, inúmeras descobertas sem precedentes foram feitas nos últimos anos.

Campo ultra-profundo do Hubble, com algumas das galáxias mais distantes já observadas.Campo ultra-profundo do Hubble, com algumas das galáxias mais distantes já observadas.Fonte:  NASA/ESA/Hubble 

Na manhã desta quinta-feira (30) a NASA anunciou mais uma: a descoberta da estrela mais distante já observada até hoje.

A descoberta foi realizada a partir de uma combinação precisa de qualidade instrumental, leis físicas e uma pitada de sorte. O resultado disso revelou uma única e pequenina fonte de luz, escondida entre as estruturas de um aglomerado de galáxias, que foi originada no primeiro bilhão de anos do Universo, quando as primeiras estrelas e galáxias estavam se formando.

A estrela descoberta foi apelidada de Earendel pelos astrônomos e significa “estrela da manhã” em inglês arcaico, embora os fãs da trilogia "O Senhor dos Anéis", escrita por J. R. R. Tolkien, também possam alegar referências a um dos personagens mitológicos da Terra-média.

Luz da estrela EarendelLuz da estrela EarendelFonte:  NASA/Hubble 

Sua existência representa um salto significativo em relação ao recorde de distância anterior estabelecido pelo próprio Hubble no ano de 2018. Naquela ocasião, o HST detectou uma estrela que nasceu há cerca de 4 bilhões de anos após o Big Bang, que representa praticamente 30% da idade atual do Universo. Nessa época, de um ponto de vista técnico, as medidas feitas pelos astrônomos indicam um redshift de 1.5, palavra usada para designar o deslocamento da luz para comprimentos de onda mais longos e mais vermelhos à medida que ela viaja em nossa direção.

Earendel, que se localiza em um redshift de 6.2, foi descoberta a partir da magnificação natural que ocorre em sistemas muito massivos no Universo. Esse fenômeno, conhecido como lente gravitacional, ocorre por conta da deformação no tecido do espaço-tempo causada pela presença de grandes corpos (ou de um conjunto deles) entre um objeto ao fundo e um observador. As lentes gravitacionais tendem a deformar a luz de um objeto localizado mais distante, ao fundo, como uma galáxia ou uma estrela, também aumentando o seu brilho, similar a uma lupa.


Representação do lenteamento gravitacional.Representação do lenteamento gravitacional.Fonte:  ESA/Hubble 


No caso de Earendel, a lupa cósmica foi o aglomerado de galáxias WHL0137-08 que deu ao Hubble o impulso necessário para observar o brilho tênue da estrela através do espaço distorcido, uma vez que sua massa é suficientemente grande para aumentar a luz da estrela longínqua até o valor mínimo capaz de ser detectado pelo telescópio. A parcela devida à “sorte” refere-se apenas ao fato de que a estrela estava alinhada perfeitamente com nossa linha de visão, o que possibilitou sua detecção.

A estrela Earendel está tão longe que a luz que foi detectada pelo Hubble saiu dela há cerca de 12,9 bilhões de anos atrás. Se ela explodisse hoje, nossos telescópios só detectariam esse evento 12,9 bilhões de anos no futuro!

Em geral, em distâncias tão grandes como essa, até mesmo galáxias inteiras parecem apenas como pequenas manchas difusas. Depois de estudar a galáxia em detalhes, o astrônomo que liderou a descoberta, Brian Welch da Universidade John Hopkins, nos Estados Unidos, afirmou que Earendel existiu há tanto tempo atrás que até mesmo suas matérias-primas podem não ser as mesmas que formam as estrelas ao nosso redor hoje.

Earendel no aglomerado de galáxias WHL0137-08Earendel no aglomerado de galáxias WHL0137-08Fonte:  NASA/Hubble 

Essa descoberta sem precedentes promete abrir uma era inexplorada da formação das primeiras estrelas e galáxias, em um momento quando o Universo ainda era jovem e sua dinâmica era bastante diferente da que observamos hoje. Earendel representa a chance de estudarmos a fundo e com detalhes as características do Universo nesses instantes iniciais e como ele evoluiu até chegar no que é hoje.

Por essa razão, a expectativa agora é que Earendel seja observada pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST, da sigla em inglês) da NASA, considerado o sucessor do Hubble com uma capacidade observacional significativamente mais poderosa. Sua alta sensibilidade à luz em comprimentos de onda no infravermelho será fundamental para aprender mais sobre Earendel, possibilitando estudos sobre seu brilho, sua temperatura e até mesmo sua composição química.

Com o JWST será possível detectar até mesmo estrelas ainda mais distantes que Earendel, possibilitando que estudemos mais a fundo o livro da história do Universo e que entendamos cada vez mais o nosso lugar nele!

Nícolas Oliveira, colunista do TecMundo, é licenciado em Física e mestre em Astrofísica. É professor e atualmente faz doutorado no Observatório Nacional, trabalhando com aglomerados de galáxias. Tem experiência com Ensino de Física e Astronomia e com pesquisa em Astrofísica Extragaláctica e Cosmologia. Atua como divulgador e comunicador científico, buscando a popularização e a democratização da ciência. Nícolas está presente nas redes sociais como @nicooliveira_.

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