Os olhos humanos nunca estiveram tão abertos para o Universo. Previsto para ser lançado neste ano, o James Webb é o mais sofisticado telescópio espacial já desenvolvido, com a missão de investigar o passado e o futuro do Cosmos. O projeto é uma parceria entre a Agência Espacial Norte-Americana (Nasa), a Agência Espacial Europeia e a Agência Espacial Canadense, e substitui o Hubble, que, entre outras coisas, ajudou a redefinir a idade do mundo, descobriu buracos negros e relevou as primeiras imagens do espaço profundo.

Se o Hubble revolucionou o conhecimento astronômico, o James Webb é esperado com ansiedade pela comunidade científica. Além de poder estudar, ao mesmo tempo, 100 objetos cósmicos, o potente olhar do telescópio espacial — cujo espelho é duas vezes e meia maior que do antecessor— enxerga a mais fraca das luzes, ampliando infinitamente o cenário que se tem, hoje, do Universo. Embora, segundo a Nasa, a covid-19 tenha atrasado o lançamento, previsto anteriormente para o primeiro semestre, a agência não descarta que o Webb entre em operação até o fim de 2021. Setembro tem sido uma data especulada por astrônomos.

Uma das áreas de pesquisa mais amplamente esperadas é o estudo de exoplanetas: aqueles que orbitam outras estrelas, que não o Sol. Quando um exoplaneta passa na frente de sua estrela hospedeira, a luz é filtrada pela atmosfera planetária, que absorve certas cores do espectro, dependendo da composição química. O Webb medirá essa absorção, usando seus poderosos espectrógrafos infravermelhos, para procurar as impressões digitais químicas dos gases da atmosfera.

Os astrônomos, inicialmente, treinarão o olhar do supertelescópio para mundos gasosos do tamanho de Júpiter, como WASP-39b e WASP-43b, porque eles são alvos mais fáceis de aplicar a técnica. Os resultados ajudarão a orientar estratégias de observação para super-Terras menores, principalmente rochosas e mais semelhantes ao nosso planeta — mundos nos quais a composição atmosférica poderá dar dicas sobre a possibilidade de serem potencialmente habitáveis.

O Webb também vai investigar o Universo distante, examinando galáxias cuja luz foi “esticada” em comprimentos de onda infravermelhos pela expansão do espaço. Ele capta ondas além do que o Hubble é capaz de detectar. Os aglomerados de galáxias são fontes particularmente ricas de alvos de estudo, já que a gravidade de um enxame estelar pode ampliar a luz de conjuntos galácteos de fundo mais distantes.

“Os seres humanos são quentes e brilham no infravermelho, os telescópios terrestres também brilham no infravermelho”, explica Mark McCaughrean, do Grupo de Pesquisa Interdisciplinar Webb, da Nasa. “Então, quando você chega a esses objetos frios com massa três vezes a de Júpiter, quase toda a luz sai em comprimentos de onda bastante longos, onde o próprio telescópio está brilhando intensamente. No espaço, você pode resfriar um telescópio até um ponto onde não há brilho de forma alguma nesses comprimentos de onda. E isso significa que, de repente, você deve ser capaz de ver todos esses objetos jovens, muito tênues e de massa extremamente baixa, coisas que nunca veria do solo.”

Para Roger Windhrost, da Universidade do Arizona e autor de um artigo sobre o Webb publicado no Astrophysical Journal Supplement, uma das mais fascinantes atribuições do supertelescópio será lançar luz sobre o início do Universo, a partir da observação das primeiras estrelas, que surgiram entre 200 a 400 milhões de anos após o Big Bang, evento calculado para ter ocorrido há 14 bilhões de anos. Observar esses corpos ancestrais é uma façanha que, segundo observações teóricas de Windhrost, o Webb será capaz de tornar realidade.

“Procurar as primeiras estrelas e buracos negros sempre foi um objetivo da astronomia. Eles nos contarão sobre as propriedades reais do Universo primordial, coisas que apenas modelamos em nossos computadores até agora”, diz o astrofísico. “Queremos responder a perguntas como: As estrelas binárias eram comuns? Quantos elementos químicos pesados foram produzidos, preparados pelas primeiras estrelas, e como elas afetaram a formação desses corpos?”, exemplifica. Os cálculos de Windhrost preveem que, sob determinadas condições de alinhamento, as lentes do Webb serão capazes de ampliar a luz emitida pelas estrelas 10 mil vezes ou mais.