Esta semana, a Equipe de Controle do Telescópio James Webb continuou seu trabalho no alinhamento do telescópio com o instrumento NIRCam.
Entre a obtenção de dados para entender os componentes ópticos, os cientistas continuam testando instrumentos científicos. O instrumento NIRSpec inclui um conjunto de microobturadores de um quarto de milhão de janelas móveis em miniatura, cada uma medindo 0,1 por 0,2 milímetros.
A matriz de microobturadores permite que os cientistas mirem galáxias específicas nos campos que estão estudando, fechando janelas no fundo ou outros objetos que podem distorcer os espectros. Os engenheiros começaram a testar o mecanismo e a eletrônica que controlam e acionam os micro obturadores.
Massimo Stiavelli, chefe da missão Webb no Space Telescope Science Institute, fala sobre suas explorações planejadas das primeiras estrelas e galáxias:
A composição química do universo primitivo imediatamente após o Big Bang é um produto dos processos nucleares que ocorreram nos primeiros minutos de existência do universo. Esses processos são conhecidos como nucleossíntese primordial.
Uma das previsões deste modelo é que a composição química do universo primitivo é principalmente hidrogênio e hélio. Havia apenas vestígios de elementos mais pesados formados posteriormente nas estrelas. Essas previsões são consistentes com as observações e são, de fato, uma das principais evidências que apoiam o modelo do big bang quente.
As primeiras estrelas se formaram a partir de material com essa composição inicial. Encontrar essas estrelas, comumente chamadas de primeiras estrelas, é um teste importante do nosso modelo cosmológico, e está ao alcance do Telescópio Espacial James Webb.
Webb pode não ter sido capaz de detectar estrelas individuais desde o início do universo, mas ele pode ser capaz de detectar algumas das primeiras galáxias contendo essas estrelas.
Uma maneira de confirmar se estamos encontrando as primeiras estrelas é medir com precisão a metalicidade de galáxias muito distantes. O termo astronômico metalicidade é uma medida da quantidade de matéria mais pesada que o hidrogênio e o hélio, então uma galáxia com baixa metalicidade indica que ela é composta dessas primeiras estrelas.
Foi confirmado que o MACS1149-JD1 tem um desvio para o vermelho de 9,1 e emite a luz que vemos quando o universo tinha apenas 600 milhões de anos. Desde então, a luz desta galáxia distante tem viajado e só agora está chegando até nós.
Eu tenho um programa de observação para estudar esta galáxia e determinar sua metalicidade. Farei isso tentando medir a razão da força de duas linhas espectroscópicas emitidas por íons de oxigênio, originalmente emitidos em luz visível azul-violeta e azul-esverdeada (comprimentos de onda em repouso frame 4363 angstroms e 5007 angstroms).
Graças ao redshift cosmológico, essas linhas agora são detectáveis no infravermelho que Webb pode ver. O uso da razão de duas linhas de um mesmo íon pode fornecer uma medição precisa da temperatura do gás nesta galáxia e, por meio de modelagem teórica relativamente simples, fornecer uma medição confiável de sua metalicidade.
O problema é que uma dessas linhas costuma ser muito fraca. No entanto, esta linha tende a se tornar mais forte em metalicidades mais baixas.
Então, se não formos capazes de detectar a linha e medir a metalicidade do MACS1149-JD1, isso provavelmente significaria que ele já está enriquecido em elementos mais pesados, e precisamos olhar mais e com mais cuidado. Se eu usar meus próprios dados ou programas futuros, espero que, durante sua vida, Webb seja capaz de encontrar objetos de metalicidade baixa o suficiente para manter pistas sobre a primeira geração de estrelas.
— Massimo Stiavelli, chefe do Webb Mission Office, Space Telescope Science Institute.
2022-03-13 10:34:58
Autor: Vitalii Babkin