Lançado em março, o telescópio espacial SPHEREx da NASA completou o seu primeiro mapa infravermelho de todo o céu em 102 cores. Embora não sejam visíveis ao olho humano, estes 102 comprimentos de onda de luz infravermelha são predominantes no cosmos e a observação de todo o céu, desta forma, permite aos cientistas responder a grandes questões, incluindo a forma como um evento dramático que ocorreu no primeiríssimo instante - cerca de 10^-33 segundos - após o Big Bang influenciou a distribuição 3D de centenas de milhões de galáxias no nosso Universo. Para além disso, os cientistas vão usar os dados para estudar a forma como as galáxias mudaram ao longo dos quase 14 mil milhões de anos de história do Universo e aprender mais sobre a distribuição de ingredientes chave para a vida na nossa própria Galáxia.

"É incrível a quantidade de informação que o SPHEREx recolheu em apenas seis meses - informação que será especialmente valiosa quando utilizada juntamente com os dados das nossas outras missões para compreender melhor o nosso Universo", disse Shawn Domagal-Goldman, diretor da Divisão de Astrofísica na sede da NASA em Washington. "Temos essencialmente 102 novos mapas de todo o céu, cada um com um comprimento de onda diferente e contendo informações únicas sobre os objetos que vê. Penso que todos os astrónomos vão encontrar aqui algo de valor, uma vez que as missões da NASA permitem ao mundo responder a questões fundamentais sobre como o Universo começou e como mudou para acabar por criar um lar para nós".

Dando a volta à Terra cerca de 14 vezes e meia por dia, o SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer) viaja de norte para sul, passando pelos polos. Todos os dias capta cerca de 3600 imagens ao longo de uma faixa circular do céu e, à medida que os dias passam e o planeta se desloca em torno do Sol, o campo de visão do SPHEREx também muda. Ao fim de seis meses, o observatório já olhou para o espaço em todas as direções, captando todo o céu em 360 graus.

Esta imagem do SPHEREx mostra uma seleção das cores infravermelhas emitidas principalmente por estrelas e galáxias. O telescópio espacial está a observar centenas de milhões de galáxias distantes no céu. A sua visão em vários comprimentos de onda ajudará os astrónomos a medir a distância a essas galáxias. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Gerida pelo JPL da NASA, no sul da Califórnia, a missão começou a mapear o céu em maio e completou o seu primeiro mosaico de todo o céu em dezembro. Durante a sua missão primária de dois anos, efetuará mais três varrimentos de todo o céu e a fusão desses mapas aumentará a sensibilidade das medições. O conjunto completo de dados está disponível gratuitamente para os cientistas e para o público.

"O SPHEREx é uma missão astrofísica de média dimensão que produz grande ciência", disse o Diretor do JPL, Dave Gallagher. "É um exemplo fenomenal de como transformamos ideias arrojadas em realidade e, ao fazê-lo, desbloqueamos um enorme potencial de descoberta".

Telescópio superpotente

Cada uma das 102 cores detetadas pelo SPHEREx representa um comprimento de onda infravermelho, e cada comprimento de onda fornece informações únicas sobre as galáxias, estrelas, regiões de formação planetária e outras características cósmicas. Por exemplo, nuvens densas de poeira na nossa Galáxia, onde se formam estrelas e planetas, irradiam intensamente em certos comprimentos de onda, mas não emitem luz (e são, portanto, totalmente invisíveis) noutros. O processo de separar a luz de uma fonte nos comprimentos de onda que a compõem é designado por espetroscopia.

E embora algumas missões anteriores tenham também mapeado todo o céu, como a WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) da NASA, nenhuma o fez com tantas cores como o SPHEREx. Em contraste, o Telescópio Espacial James Webb da NASA pode efetuar espetroscopia com um número significativamente maior de comprimentos de onda de luz do que o SPHEREx, mas com um campo de visão milhares de vezes mais pequeno. A combinação de cores e um campo de visão tão alargado é a razão pela qual o SPHEREx é tão poderoso.

As cores infravermelhas emitidas principalmente pela poeira (vermelho) e pelo gás quente (azul), ingredientes chave para a formação de novas estrelas e planetas, são vistas nesta imagem pelo SPHEREx. Embora estas nuvens de material cubram uma grande parte do céu, são invisíveis na maioria dos comprimentos de onda da luz, incluindo os que o olho humano consegue detetar. Crédito: NASA/JPL-Caltech

"O superpoder do SPHEREx é o facto de captar todo o céu em 102 cores, aproximadamente de seis em seis meses. É uma quantidade incrível de informação a recolher num curto espaço de tempo", disse Beth Fabinsky, gestora do projeto SPHEREx no JPL. "Penso que isto faz de nós o tamarutaca [incrível crustáceo] dos telescópios, porque temos um espantoso sistema de deteção visual multicolor e podemos também ver uma faixa muito ampla do nosso ambiente".

Para realizar esta proeza, o SPHEREx utiliza seis detetores, cada um deles emparelhado com um filtro especialmente concebido que contém um gradiente de 17 cores. Isto significa que cada imagem obtida com estes seis detetores contém 102 cores (seis vezes 17). Isto significa também que cada mapa do céu que o SPHEREx produz é na realidade 102 mapas, cada um com uma cor diferente.

O observatório utilizará essas cores para medir a distância a centenas de milhões de galáxias. Embora as posições da maioria dessas galáxias já tenham sido mapeadas em duas dimensões por outros observatórios, o mapa do SPHEREx será em 3D, permitindo aos cientistas medir variações subtis na forma como as galáxias estão agrupadas e distribuídas pelo Universo.

Estas medições permitirão compreender um evento que teve lugar no primeiríssimo instante (10^-33 segundos) após o Big Bang. Neste momento, chamado inflação, o Universo expandiu-se por um factor de um bilião de biliões. Desde então, nada de semelhante ocorreu no Universo e os cientistas querem compreendê-lo melhor. A abordagem da missão SPHEREx é uma forma de ajudar nesse esforço.

// NASA (comunicado de imprensa)

Quer saber mais?

Cobertura da missão SPHEREx pelo CCVAlg - Astronomia:
06/05/2025 - Telescópio espacial SPHEREx começou a captar todo o céu
04/02/2025 - Fique a conhecer o SPHEREx, o mais recente telescópio espacial da NASA
19/02/2019 - Selecionada nova missão para explorar as origens do Universo

SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer):
JPL/NASA
Caltech
Wikipedia

Inflação cósmica:
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