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Telescópio James Webb mostra as estrelas com oito pontas
Trata-se, segundo reportagem da BBC Brasil, da imagem mais profunda do universo primitivo
A primeira imagem do universo fornecida pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST, na sigla em inglês) mostra oito pontas.Trata-se, segundo reportagem da BBC Brasil, da imagem mais profunda do universo primitivo na faixa do infravermelho, obtida em 7 de junho de 2022, após 12 horas e meia de exposição.
No primeiro plano, vemos as galáxias do aglomerado SMACS 0723, localizado a 4,2 bilhões de anos-luz de distância. Também vemos formas distorcidas de galáxias mais distantes (e até agora desconhecidas) logo atrás do aglomerado, cuja luz foi desviada pelas lentes gravitacionais do SMACS 0723.
Diante de uma imagem tão inédita, podemos nos fazer a seguinte pergunta: Por que uma imagem de estrela de oito pontas é registrada ao visualizar um objeto como uma estrela?
A formação de uma imagem pode ser entendida como um processo simples no qual a luz que vem de um objeto é projetada em um plano.
Para fazer a correspondência entre o objeto e o plano, é necessário um sistema óptico, que, no caso dos telescópios mais simples, é composto por dois elementos: ocular e objetiva. Sua finalidade é permitir uma focalização correta do objeto.
No caso da imagem digital (como as que fazemos com nossos celulares), essa luz é captada por um sensor cujo objetivo é transformar a energia luminosa em uma imagem digital. Geralmente, distinguimos entre sensores tradicionais baseados em dispositivos de carga acoplada (CCD, na sigla em inglês) e os formados por semicondutores de óxido metálico (CMOS).
Nesse sentido, o Telescópio Espacial James Webb incorpora quatro instrumentos-chave baseados em sensores ópticos para observar o cosmos no infravermelho:
1. MIRI (instrumento para observação de infravermelho médio): abrange uma faixa de comprimento de onda de cinco a 28 mícrons. Permitirá a observação de galáxias distantes e estrelas em formação.
2. NIRCam (câmera de observação de infravermelho próximo): esta câmera permitirá a observação dos objetos mais distantes no espaço, na faixa de espectro de 0,6 a 5 mícrons.
3. NIRSpec (espectrômetro de infravermelho próximo): é o único instrumento que não contém uma câmera e será capaz de analisar os diferentes comprimentos de onda de fontes de emissão muito distantes. Você pode observar 100 objetos ao mesmo tempo.
4. FGS/NIRISS (sensores de alinhamento e imagens de infravermelho próximo): permitirá que o telescópio seja alinhado corretamente para obter imagens de alta qualidade, especialmente a detecção e caracterização de exoplanetas na faixa de 0,8 a 5 mícrons.
A resposta está na difração. Quando o James Webb registra a imagem de uma estrela, a difração da luz (devido à geometria hexagonal do espelho primário do telescópio) é a causa de um padrão típico em forma de "estrela de oito pontas".
Mas em que consiste exatamente esse fenômeno óptico de difração?
A definição é simples, embora seu tratamento matemático possa ser bastante complexo. A difração é o desvio na propagação retilínea das ondas (no nosso caso, ondas de luz) quando passam por uma abertura ou pelas bordas de um obstáculo.
