As primeiras imagens do maior programa do primeiro ano do Telescópio Espacial James Webb mostram muitos tipos de galáxias, incluindo exemplos deslumbrantes de galáxias espirais, lentes gravitacionais e evidências de fusões de galáxias. Cientistas do programa COSMOS-Web divulgaram imagens em mosaico tiradas no início de janeiro pela câmera de infravermelho próximo (NIRCam) e pelo instrumento de infravermelho médio (MIRI) do JWST.

O COSMOS-Web visa mapear as primeiras estruturas do universo e criará um levantamento amplo e profundo de até 1 milhão de galáxias . Ao longo de 255 horas de observação, o COSMOS-Web mapeará 0,6 graus quadrados do céu com NIRCam, aproximadamente o tamanho de três luas cheias e 0,2 graus quadrados com MIRI.

"É incrivelmente empolgante obter os primeiros dados do telescópio para o COSMOS-Web", disse o investigador principal Jeyhan Kartaltepe, professor associado da Escola de Física e Astronomia do Instituto de Tecnologia de Rochester. "Tudo funcionou perfeitamente e os dados são ainda melhores do que esperávamos. Temos trabalhado muito para produzir imagens de qualidade científica para usar em nossa análise e isso é apenas uma gota no balde do que está por vir."

Kartaltepe é co-líder da COSMOS-Web com a investigadora principal Caitlin Casey, professora associada da Universidade do Texas em Austin. A equipe internacional inclui cerca de 100 astrônomos de todo o mundo.

"Este primeiro instantâneo do COSMOS-Web contém cerca de 25.000 galáxias - um número surpreendente maior do que o que fica no Hubble Ultra Deep Field", disse Casey. "É uma das maiores imagens JWST tiradas até agora. E, no entanto, são apenas 4% dos dados que obteremos para a pesquisa completa. Quando terminar, esse campo profundo será incrivelmente grande e incrivelmente bonito."

O COSMOS-Web tem três objetivos científicos principais: aprofundar nossa compreensão da Era da Reionização, aproximadamente 200.000 a 1 bilhão de anos após o Big Bang; identificar e caracterizar as primeiras galáxias massivas nos primeiros 2 bilhões de anos; e estudando como a matéria escura evoluiu com o conteúdo estelar das galáxias.

O COSMOS-Web é a área mais ampla que o JWST observará em seu primeiro ano, permitindo o estudo de galáxias em uma ampla gama de ambientes locais. As imagens obtidas até agora mostram detalhes incríveis quando comparadas com as obtidas anteriormente por outros observatórios, como o Telescópio Espacial Hubble e o Telescópio Espacial Spitzer.

Os mosaicos foram criados a partir de seis pontas do telescópio tiradas de 5 a 6 de janeiro. O telescópio fará 77 apontamentos, aproximadamente metade do campo, em abril e maio, e os 69 apontamentos restantes estão programados para dezembro de 2023 e janeiro de 2024.

“O JWST forneceu imagens tão impressionantes desta região que as fontes estão literalmente aparecendo em cada pequeno pedaço do céu observado”, disse Santosh Harish, pesquisador associado de pós-doutorado no RIT.

"O que se pensava serem objetos compactos com base nas melhores imagens que tínhamos até agora, as observações do JWST agora são capazes de resolver esses objetos em vários componentes e, em alguns casos, até mesmo revelar a morfologia complexa dessas fontes extragalácticas. Com essas primeiras observações , mal arranhamos a superfície do que está por vir com a conclusão deste programa, no próximo ano."

Uma visão geral do design, implementação e perspectiva da pesquisa do COSMOS-Web está disponível no arXiv .