O Telescópio Espacial James Webb da NASA capturou uma das primeiras imagens de campo largo de profundidade média do cosmos, apresentando uma região do céu conhecida como Pólo Eclíptico Norte. A imagem, que acompanha um artigo publicado no The Astronomical Journal , é do programa GTO Prime Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science (PEARLS).

"De profundidade média" refere-se aos objetos mais fracos que podem ser vistos nesta imagem, que são de cerca de 29ª magnitude (1 bilhão de vezes mais fracos do que o que pode ser visto a olho nu), enquanto "campo amplo" refere-se à área total que será coberto pelo programa, cerca de um doze avos da área da lua cheia.

A imagem inclui oito cores diferentes de luz infravermelha capturada pela câmera de infravermelho próximo de Webb (NIRCam), aumentada com três cores de luz ultravioleta e visível do Telescópio Espacial Hubble. Esta bela imagem colorida revela detalhes sem precedentes e uma profundidade requintada de um universo cheio de galáxias até os confins mais distantes, muitas das quais nunca foram vistas pelo Hubble ou pelos maiores telescópios terrestres, bem como uma variedade de estrelas dentro de nossa própria Via Láctea. galáxia.

As observações do NIRCam serão combinadas com espectros obtidos com o Webb's Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS), permitindo que a equipe procure objetos fracos com linhas de emissão espectral, que podem ser usadas para estimar suas distâncias com mais precisão.

Os membros da equipe PEARLS que criaram esta imagem compartilharam seus pensamentos e reações enquanto analisavam este campo.

"Por mais de duas décadas, trabalhei com uma grande equipe internacional de cientistas para preparar nosso programa de ciência Webb", disse Rogier Windhorst, Regents Professor na Arizona State University (ASU) e investigador principal do PEARLS. "As imagens de Webb são verdadeiramente fenomenais, realmente além dos meus sonhos mais loucos. Elas me permitem medir a densidade numérica de galáxias brilhando até limites infravermelhos muito fracos e a quantidade total de luz que elas produzem."

"Fiquei impressionado com as primeiras imagens do PEARLS", concordou Rolf Jansen, pesquisador da ASU e co-investigador do PEARLS. "Mal sabia eu, quando selecionei este campo perto do Pólo Eclíptico Norte, que ele renderia um tesouro de galáxias distantes, e que obteríamos pistas diretas sobre os processos pelos quais as galáxias se juntam e crescem. Eu posso ver riachos , caudas, conchas e halos de estrelas em seus arredores, as sobras de seus blocos de construção."

"As imagens do Webb excedem em muito o que esperávamos de minhas simulações nos meses anteriores às primeiras observações científicas", disse Jake Summers, assistente de pesquisa da ASU. "Olhando para eles, fiquei muito surpreso com a resolução primorosa. Há muitos objetos que nunca pensei que poderíamos realmente ver, incluindo aglomerados globulares individuais em torno de galáxias elípticas distantes, nós de formação estelar dentro de galáxias espirais e milhares de galáxias fracas ao fundo."

"A luz difusa que medi na frente e atrás das estrelas e galáxias tem significado cosmológico, codificando a história do universo", disse Rosalia O'Brien, assistente de pesquisa de pós-graduação da ASU. "Sinto-me muito sortudo por começar minha carreira agora. Os dados de Webb são diferentes de tudo que já vimos e estou muito animado com as oportunidades e desafios que eles oferecem."

"Passei muitos anos projetando as ferramentas para encontrar e medir com precisão o brilho de todos os objetos nas novas imagens do Webb PEARLS e para separar estrelas em primeiro plano de galáxias distantes", disse Seth Cohen, cientista pesquisador da ASU e co-investigador do PEARLS. . “O desempenho do telescópio, especialmente nos comprimentos de onda mais curtos do infravermelho próximo, superou todas as minhas expectativas e permitiu descobertas não planejadas”.

"A impressionante qualidade de imagem do Webb é realmente de outro mundo", concordou Anton Koekemoer, astrônomo pesquisador do STScI, que reuniu as imagens do PEARLS em mosaicos muito grandes. "Para ter um vislumbre de galáxias muito raras no início do tempo cósmico, precisamos de imagens profundas em uma grande área, que este campo PEARLS fornece."

"Espero que este campo seja monitorado durante a missão Webb, para revelar objetos que se movem, variam em brilho ou brilham brevemente", disse Jansen.

Koekemoer acrescentou: “Esse monitoramento permitirá a descoberta de objetos variáveis no tempo, como supernovas explosivas distantes e gás de acreção brilhante em torno de buracos negros em galáxias ativas , que devem ser detectáveis a distâncias maiores do que nunca”.

"Este campo único foi projetado para ser observável com o Webb 365 dias por ano, portanto, seu legado no domínio do tempo, área coberta e profundidade alcançada só podem melhorar com o tempo", concluiu Rogier.