Como o James Webb acelerou a descoberta de supernovas no espaço profundo

Supernovas são explosões estelares produzidas quando estrelas maciças chegam ao fim de suas vidas. Para encontrá-las, a equipe comparou imagens do mesmo pedaço do céu feitas com o intervalo de um ano entre si. Segundo os astrônomos, esse pedaço do universo seria tão pequeno quanto a área que vemos ao segurar um grão de arroz com o braço esticado.

Então, a equipe procurou pontos brilhantes presentes em uma imagem, mas não nas outras, e as comparou com imagens da mesma área do céu feitas pelo Telescópio Espacial Hubble. Tais pontos correspondiam ao brilho emitido pelas estrelas pouco antes de explodirem.

No total, a comparação permitiu identificar cerca de 80 supernovas. "Gastamos mais de 100 horas de tempo [de observação] do JWST em cada imagem, portanto, são imagens muito, muito profundas", afirmou Christa DeCoursey, da Universidade do Arizona, durante a apresentação do trabalho.

A descoberta foi feita com uma análise do "JADES", acrônimo em inglês para "Pesquisa Extragaláctica Profunda Avançada do JWST", programa em que os astrônomos usam o telescópio para observar a "adolescência" ou "pré-adolescência" do universo -- ou seja, suas primeiras centenas de milhões de anos.

Antes do lançamento do Webb em 2021, poucas supernovas acima de um "redshift" (ou desvio para o vermelho) de 2 haviam sido encontradas. O termo corresponde a uma época em que o universo tinha apenas 25% de sua idade atual, ou 3,3 bilhões de anos. A título de comparação, a supernova mais distante já encontrada está em um redshift de 3,6.

O "desvio para o vermelho" mede o quanto a luz de uma galáxia distante foi esticada em comprimentos de onda mais longos devido à expansão do universo. Logo, é uma medida de distância e, quanto maior a distância em relação a Terra, maior será esse alongamento.

"Estamos tentando identificar se as supernovas distantes são fundamentalmente diferentes ou muito parecidas com o que vemos no universo próximo", explicou Justin Pierel, bolsista Einstein da NASA no Space Telescope Science Institute (STScI) em Maryland, nos EUA.

O JWST detecta luz no espectro infravermelho, o que o permite enxergar objetos muito distantes, a 13 bilhões de anos-luz daqui.

"Como o Webb é muito sensível, ele está encontrando supernovas e outros transientes em quase todos os lugares para onde é apontado", disse Eiichi Egami, membro da equipe do JADES, professor pesquisador da Universidade do Arizona em Tucson, em comunicado da NASA. Os "transientes" são objetos cujo brilho variam ao longo do tempo. "Esse é o primeiro passo significativo em direção a pesquisas mais extensas de supernovas com o Webb."