O que a luz não mostra diretamente

A matéria visível — estrelas, planetas, nuvens de gás e poeira — representa apenas uma fração reduzida do universo observável. A maior parte da massa cósmica é composta por matéria escura, uma substância que não emite, reflete nem absorve radiação eletromagnética, mas cuja gravidade atua como a espinha dorsal invisível de todas as grandes estruturas conhecidas.

O registro capturado pelo Telescópio Espacial James Webb reúne dados de quase 800 mil galáxias para traçar um mapa da distribuição dessa matéria em uma escala de profundidade inédita.

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A técnica da lente gravitacional fraca

Como não é possível fotografar matéria escura diretamente, os astrofísicos recorrem a uma previsão fundamental da relatividade geral de Albert Einstein: corpos de grande massa curvam o próprio tecido do espaço-tempo ao seu redor.

Quando a luz emitida por galáxias situadas a bilhões de anos-luz passa por regiões densas de matéria escura a caminho da Terra, sua trajetória é levemente defletida. Essa distorção, chamada de lente gravitacional fraca, alonga de forma sutil o formato aparente dessas galáxias distantes. Ao medir estatisticamente essas deformações em centenas de milhares de galáxias, computadores conseguem reconstruir a massa invisível que causou a alteração.

Por que essa medição importa

As medições do James Webb refinam os modelos cosmológicos que tentam explicar como as primeiras estruturas do universo se formaram logo após o Big Bang. Conflitos recentes entre taxas de expansão teóricas e empíricas (a chamada tensão de Hubble) exigem mapas de matéria cada vez mais precisos para determinar se a física conhecida precisa de revisões fundamentais.

Os dados brutos e catálogos astronômicos da missão são disponibilizados abertamente para a comunidade científica através do arquivo MAST da NASA.