Telescópio James Webb amplia as fronteiras conhecidas do universo

​O conhecimento da humanidade em relação ao espaço sideral está se expandindo rapidamente desde a entrada em funcionamento do telescópio espacial James Webb, em julho de 2022. Somando-se aos equipamentos em atividade – notadamente os telescópios Hubble (ativo desde 1990) e Chandra (ativo desde 1999) –, o James Webb permite detectar novos corpos celestes, mais distantes, e entender melhor o funcionamento do universo.

Neste primeiro ano de atividade, o telescópio James Webb visualizou as galáxias mais distantes já identificadas, achou novos exoplanetas (planetas fora do nosso sistema solar) e detectou que seis galáxias entre as mais antigas existentes possuem massa bem maior do que a prevista pelas teorias que hoje explicam a formação do cosmo – colocando em questão as bases do conhecimento atual e abrindo caminho para o avanço científico. Com o novo telescópio, a fronteira do conhecimento sobre o universo “se amplia quase todos os meses”, afirmou Pieter van Dokkum, professor de astronomia na Universidade de Yale, na revista britânica “Nature Astronomy”.

Galáxia Messier 74, em forma de espiral, como a Via Láctea, que abriga o nosso sistema solar, mostrada com combinação de imagens dos telescópios James Webb, Chandra e Hubble (Nasa)

​Origens do universo

O projeto do telescópio James Webb começou já nos anos 1990, pouco tempo depois da entrada em órbita do telescópio Hubble, com a ideia de iniciar os preparativos para o que seria o “próximo grande passo”. Já construído, foi lançado ao espaço pela Nasa (agência especial dos Estados Unidos) em 25 de dezembro de 2021. Chegou um mês depois ao seu destino (chamado de ponto de Lagrange 2), uma localização no espaço adequada para entrar em órbita a cerca de 1,5 milhão de quilômetros da Terra, entre o nosso planeta e o Sol. O lugar escolhido livra o telescópio da sombra da Terra e da Lua e possui condições de temperaturas baixas que facilitam a visualização de sinais de luz infravermelha. Após a sua automontagem programada no espaço e inúmeros ajustes dirigidos remotamente, começou a operar em julho de 2022.

A missão central do telescópio James Webb é entender melhor o universo e suas origens, segundo o site da Nasa. Ali estão listados os seus principais objetivos: a) registrar a formação de estrelas e galáxias ocorridas nos primórdios do universo; b) entender a formação das galáxias, comparando as mais antigas com as mais novas; c) visualizar o nascimento e ciclo de vida de estrelas e sistemas planetários; d) obter mais informações sobre planetas do sistema solar e sobre os planetas extra-solares (ou exoplanetas).

Mas como é possível visualizar eventos ocorridos há bilhões de anos? Pelo fato de que o telescópio capta emissões de luz – tanto a visível, como a infravermelha – emitidas num passado distante e que estão em viagem pelo universo até agora. O evento inicial do universo, conhecido como Big Bang, teria ocorrido há 13,8 bilhões de anos. O novo telescópio visualizou uma galáxia surgida 318 milhões de anos após o Big Bang, a mais distante já registrada até hoje. Naquele período, o universo ainda estava em seu momento inicial, chamado pelos astrônomos de reionização, produzindo grande quantidade de estrelas (para efeito de comparação, o sistema solar surgiu há cerca de 4,6 bilhões de anos e, a Terra, há cerca de 4,5 bilhões de anos).

Quinteto de Stephan, grupo visual de cinco galáxias, em foto do James Webb construída a partir de mais de mil imagens, mostrando aglomerados de milhões de estrelas, caudas de gás e poeira estelar (Nasa)

​Exoplanetas

A exploração e a pesquisa permanentes sobre o universo evidenciam o desejo humano de compreender melhor o espaço em que vivemos, de expandir as possibilidades de vida além de nosso planeta e de obter uma resposta jamais conseguida para a pergunta: estamos sozinhos no universo?

Em janeiro de 2023, a Nasa anunciou que o James Webb encontrou seu primeiro exoplaneta, batizado de LHS 475b – localizado em um sistema solar na constelação do Octante, a “apenas” 41 anos-luz da Terra. A descoberta de planetas distantes se dá, na verdade, observando-se as estrelas que eles orbitam. Corpos sem luz própria, os planetas são registrados quando passam na frente das estrelas, numa espécie de “eclipse” para quem observa, reduzindo um pouco o brilho da estrela. Nesta descoberta, o James Webb confirmou os indícios antes captados pelo telescópio Tess (ativo desde 2018), cuja atividade é voltada especificamente para encontrar novos planetas.

O desenvolvimento de equipamentos vai permitindo ampliar a descoberta de planetas nos últimos anos, em número que já chega a milhares. Um dos objetivos é visualizar os que poderiam abrigar vida. Em 2017, uma equipe de cientistas norte-americanos e europeus descobriu um sistema solar com sete planetas localizado na constelação de Aquarius, a 40 anos-luz de distância da Terra. Três dos sete exoplanetas teriam a possibilidade de conter água em estado líquido, condição considerada essencial para a ocorrência de formas de vida, situação que atrai grande interesse dos pesquisadores.

Galáxia NGC 1672, em forma de espiral barrada, cujos braços se alongam, em imagem combinada dos telescópios James Webb, Chandra e Hubble (Nasa)

​Astronautas e além

Parte do desafio de exploração sideral consiste em enviar seres humanos a viagens espaciais. Faz mais de 50 anos que o último astronauta pisou no solo da Lua (o norte-americano Eugene Cernan, em dezembro de 1972). Em contraposição, o ser humano está em permanência no espaço há mais de 20 anos: a Estação Espacial Internacional (EEI) é ocupada por diferentes tripulações, ininterruptamente, desde 2000. Ela está em órbita da Terra a cerca de 400 km de altura. É um projeto que envolve diretamente 15 países e desenvolve pesquisas científicas de grande diversidade.

Nas primeiras décadas dos voos orbitais, apenas agências oficiais enviavam astronautas ao espaço. Em 2022, a Estação Espacial recebeu a primeira missão totalmente privada, que levou sete astronautas para desenvolverem uma semana de pesquisas a bordo. Hoje em dia, dezenas de países do mundo já enviaram ao menos um astronauta ao espaço, incluindo o Brasil.

Outra vertente da exploração espacial é o envio de sondas, naves não tripuladas construídas para estudar corpos celestes a grandes distâncias. Os estudos sobre Vênus e Marte, os planetas mais próximos da Terra, tiveram grande desenvolvimento desde a aterrisagem de módulos em suas superfícies, nos anos 1970. Nas últimas décadas, as sondas terrestres já foram aos confins do sistema solar, estudando seus planetas, satélites, asteroides e cometas.

Agora, o programa Artemis – iniciado em dezembro de 2022 com a missão não-tripulada Artemis 1 – se propõe a retomar a exploração da Lua e também do espaço profundo. A missão Artemis 2, inicialmente planejada para 2024, deve levar quatro astronautas para um voo em volta da Lua. Com a Artemis 3, prevista para 2025, haveria novamente o pouso de astronautas no solo lunar. Como os programas espaciais dependem de recursos públicos e os orçamentos são periodicamente revistos, é preciso acompanhar os noticiários nos próximos meses para saber se o andamento das missões segue o ritmo inicialmente previsto.