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Os cientistas do Rochester Institute of Technology usaram mais uma vez dados do Telescópio Espacial James Webb (JWST) como parte da pesquisa Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) para mudar a maneira como pensamos sobre o universo e suas galáxias distantes.
Jeyhan Kartaltepe, professor associado da Escola de Física e Astronomia, e Rebecca Larson, pesquisadora associada de pós-doutorado, são coautores do artigo “Confirmação e refutação de galáxias muito luminosas no Universo primitivo”, publicado em Natureza confirmando galáxias muito brilhantes no universo primitivo, ao mesmo tempo que refuta a identificação daquela que teria sido a galáxia mais distante já encontrada.
Kartaltepe e Larson, juntamente com coautores de todo o mundo, estudaram o desvio para o vermelho (ou deslocamento do espectro de um objeto em direção a comprimentos de onda vermelhos mais longos) de várias galáxias específicas para ver o quanto a luz se deslocou, o que indica a que distância o são as galáxias. A equipa do CEERS concentrou-se na Galáxia de Maisie, que teoricamente teria um desvio para o vermelho de z ≈ 11,5, enquanto uma equipa na Escócia pesquisou uma galáxia próxima que acreditavam poder ter um desvio para o vermelho de z ≈ 16, muito maior do que qualquer outra alguma vez encontrada antes.
Para examinar mais detalhadamente, as duas equipes formaram uma parceria em uma proposta para receber espectroscopia de acompanhamento. Quando os novos dados chegaram, as equipes conseguiram medir com precisão os desvios para o vermelho de ambos os candidatos, juntamente com alguns outros.
“Os espectros são a forma como você realmente confirma o que é o desvio para o vermelho de uma galáxia”, explicou Kartaltepe. “Para estas duas galáxias, a resposta foi muito clara – os espectros parecem completamente diferentes. Confirmámos que a Galáxia de Maisie está no alto desvio para o vermelho que pensávamos estar.”
O grupo também descobriu que, devido a uma coincidência que imitou as cores de uma galáxia com alto redshift, a outra galáxia não está com um redshift de z ≈ 16, mas com um redshift de z ≈ 4,9. Tanto os dados iniciais quanto os de acompanhamento do JWST transformaram as teorias em descobertas.
“O JWST não só encontrou estas galáxias que não conhecíamos antes, como também confirmou o desvio para o vermelho para elas,” disse Larson. “Este artigo, em particular, fala do poder não apenas de o JWST encontrar galáxias no universo realmente primitivo, mas também de confirmá-las e caracterizá-las.”
A investigação e o artigo não teriam sido possíveis sem a colaboração dedicada entre a equipa do CEERS e a equipa na Escócia. Em vez de trabalhar separadamente nas suas galáxias individuais e apresentar propostas separadas, a parceria permitiu que a espectroscopia de acompanhamento fosse aceite e que a análise subsequente fosse conduzida de forma eficiente, conduzindo a novas informações sobre o universo.
Ao pesquisar os dados do JWST, os cientistas pretendem encontrar as galáxias com maior desvio para o vermelho ou as galáxias mais distantes. Encontrar galáxias no universo primitivo era um dos objetivos do JWST. Estas e outras descobertas iniciais provaram o sucesso do telescópio, mesmo no início da sua existência.
“Isso nos mostra quão poderoso é o telescópio e sua capacidade de fazer as coisas para as quais foi construído”, disse Kartaltepe. “De certa forma, tem um desempenho ainda melhor do que esperávamos. Já estamos aprendendo muito sobre o universo no início da missão do JWST. Acho que daqui para frente seremos capazes de construir grandes amostras em áreas maiores e realmente conseguir para aprofundar as características físicas das galáxias no universo primitivo.”
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