Uma luz no passado!

O lançamento do foguete que carregava o maior e mais poderoso telescópio espacial foi um sucesso.

Na manhã de Natal, o telescópio espacial James Webb (JWST) foi lançado ao espaço. A viagem até sua órbita começou às 9:20 e levou 27 minutos, sendo seu destino final uma órbita à 1,5 milhões de km da Terra. Para fins comparativos, a distância média entre a Lua e a Terra é de cerca de 0,38 milhões de km. Com potencial para ser o maior e mais poderoso telescópio espacial, o instrumento estava sendo idealizado desde 1996, mas só começou a ser produzido em 2003.

O JWST, cumprindo seus objetivos, se tornará uma peça fundamental para que seja possível entender o passado (origem da vida na Terra) e o futuro. Entre suas principais metas, cita-se: enxergar feixes de luz infravermelha não enxergados por Hubble (o último telescópio espacial lançado pela Nasa, antecessor do James Webb) para entender o Big Bang e estudar a atmosfera de exoplanetas visando a análise de habitação.

Ademais, o telescópio foi projetado para observar os corpos mais distantes no universo, principalmente a formação e evolução das primeiras galáxias e estrelas, há mais de 13 bilhões de anos. O instrumento cumprirá esse objetivo através do estudo da luz originada destas, apenas milhões de anos após o Big Bang. Com esse estudo histórico, é provável que os cientistas possam se aprofundar nas origens da vida, já que foram as reações nucleares desta época que originaram os elementos pesados essenciais à nossa existência: carbono (C), nitrogênio (N), oxigênio (O), fósforo (P) e enxofre (S).

O James Webb é sensível à radiação infravermelha, fator esse desejável para que se enxergue mais para trás no tempo, visto que a luz infravermelha possui um comprimento de onda mais longo do que a luz visível. Assim, o JWST conseguirá, segundo os planos, avistar o início do universo. Uma dificuldade encontrada em sua construção é a temperatura na qual este deve ser submetido para conseguir observar a frequência infravermelha e operar sem interferência: -223 graus célsius.

A respeito da engenharia do telescópio, as 6,5 toneladas que neles se encontram desdobram-se até atingir o tamanho de uma quadra de tênis uma vez que já esteja no local programado. Em uma entrevista para a BBC, o atual administrador da Nasa, Bill Nelson, admite a dificuldade no projeto: "Temos que perceber que ainda há inúmeras coisas que têm que funcionar e têm que funcionar perfeitamente. Mas sabemos que em uma grande recompensa há um grande risco. E esse é o propósito disso. Por isso, nos atrevemos a explorar”.

A parte mais chamativa do JWST é seu espelho primário composto por 18 figuras hexagonais construídas de berílio e revestidas com ouro (quase três vezes o tamanho do refletor de Hubble). A escolha do berílio é bem pensada, pois o material é resistente, leve e eficaz na condução de energia (calor). Essa precisão causada pelos grandes espelhos de James Webb, juntamente a instrumentos super-sensíveis também presentes no telescópio, permite aos astrônomos uma visão mais profunda e passada (temporalmente) do espaço jamais vista.

Como funciona um telescópio espacial?

Telescópios espaciais foram uma invenção que revolucionou a astronomia: a atmosfera terrestre distorce as imagens vistas, por isso é importante a posse de um ponto de visão no espaço, sem a interrupção da atmosfera. As imagens mais nítidas auxiliaram astrônomos e cientistas a descobrirem cada vez mais informações sobre o espaço.

Esses instrumentos, quando já fora da Terra, orbitam o planeta conforme o que se deseja concluir com seu uso. A captura da luz nestes é realizada através de sistemas de espelhos presentes.

A luz viaja no tempo.

Quem já passou do começo de astronomia e óptica na escola sabe que a luz viaja no tempo. O principal exemplo que os professores costumam utilizar é o das estrelas: muitas estrelas vistas de noite já morreram, mas a luz que ela despertava ainda viaja até os olhos humanos distantes delas, dando, assim, a impressão de que esses corpos continuam lá no céu.

O mesmo acontece em maiores escalas: a luz gerada pelo efeito do Big Bang continua viajando pelo universo, mas, pelos bilhões de anos de viagem, a luz já não está mais visível ao olho nu. Ademais, como o universo está em constante expansão, a luz se torna cada vez mais avermelhada, alcançando a radiação infravermelha. Desta forma, o telescópio James Webb possui o objetivo de enxergar esses feixes de luz que viajam há tanto tempo, o que inova a percepção da ciência a respeito da explosão que gerou o universo.

Diferenças entre o JWST e o Hubble, e um pouco de óptica…

O antecessor de James Webb, o conhecido telescópio espacial Hubble (lançado em 1990, em órbita há quase 32 anos), além de menor, enxerga o universo diferentemente de seu sucessor, complementando-o. Enquanto o atual instrumento trabalha com radiação infravermelha, o Hubble valoriza-se através da manutenção de alguns feixes ultravioletas. As câmeras de Hubble são pouco eficientes quando as frequências em questão pertencem à luz visível, ao ultravioleta curto (entre 300 e 400 nanômetros) e ao infravermelho curto (entre 0,1 e 1 micrômetro). Por outro lado, o JWST trabalha com a luz visível até o infravermelho médio (entre 0,6 a 28,3 micrômetros), fato esse que o possibilita enxergar corpos mais antigos que seu antecessor.

O infravermelho é uma radiação eletromagnética com menor frequência que a luz vermelha (visível), tornando-se invisível a olho a nu. Seu comprimento de onda varia entre 730 e 1.000.000 nm.

Afinal, quem foi James Webb?

James Edwin Webb (1906-1992) foi um prestigiado supervisor na Nasa na década de 60. Em fevereiro de 1961, o presidente dos Estados Unidos na época, John F. Kennedy, convocou Webb para ser administrador da Nasa em meio à corrida espacial com a Rússia. O honrado ganhou sua posição de importância ao lançar as bases para a liderança de um período de desenvolvimento astronômico em nome da agência espacial americana, sendo até um dos responsáveis pela missão Apollo (1969), que levou o homem à Lua.

Há uma considerável polêmica envolvendo o nome do telescópio espacial: James Webb, na década de 50, foi uma figura responsável por expulsar pessoas LGBT+ da política nos Estados Unidos. A questão tomou uma proporção tão grande que o colunista Dan Savage publicou um artigo: “Should NASA Name a Telescope After a Dead Guy Who Persecuted Gay People in the 1950s?” (“Deveria a Nasa batizar um telescópio em homenagem a um cara morto que perseguiu pessoas gays nos anos 50?”). Após levar em consideração os posicionamentos, a Nasa, em setembro de 2021, afirmou: “não há evidências, no momento, que justifiquem a mudança do nome”. Desta forma, não houve alterações.