James Webb fotografa galáxias esticadas e repetidas como numa casa de espelhos, e o efeito por trás da imagem foi medido há 107 anos no céu de Sobral, no interior do Ceará
A imagem do mês do telescópio James Webb, divulgada nesta terça (29), mostra galáxias alaranjadas esticadas em arcos e repetidas como nos espelhos de um parque de diversões. O truque que produz essa ilusão foi medido pela primeira vez com precisão num eclipse fotografado numa cidade do sertão cearense, em 1919.
Parte da imagem do aglomerado MACS J0454.1-0300 feita pelo James Webb e divulgada em 29 de setembro de 2026. Foto: ESA/Webb, NASA e CSA, L. Furtak, S. Fujimoto.
O telescópio James Webb e a lente gravitacional de um aglomerado de galáxias produziram uma das imagens mais estranhas do ano. Ela foi divulgada pela Agência Espacial Europeia nesta terça-feira (29) como a imagem do mês do Webb.
A foto mostra galáxias alaranjadas esticadas em arcos, "como uma pintura borrada por uma mão gigante", nas palavras da própria ESA.
O alvo é o aglomerado MACS J0454.1-0300, um amontoado de galáxias douradas tão distante que o vemos como era quando o universo tinha uns 8 bilhões de anos. Mas as estrelas da foto não são essas galáxias. São as que estão muito mais longe, atrás delas.
Direto ao ponto: as galáxias parecem esticadas e repetidas porque a gravidade do aglomerado curva a luz que vem de trás, como uma lente. A ideia de que a gravidade desvia a luz foi medida pela primeira vez com precisão em Sobral, no Ceará, no eclipse de 29 de maio de 1919.
Por que as galáxias parecem esticadas na foto do James Webb?
Um aglomerado de galáxias tem tanta massa que dobra o caminho da luz que passa perto dele. A luz de uma galáxia lá do fundo chega até nós torta, ampliada e às vezes dividida em várias cópias. Os astrônomos chamam isso de lente gravitacional.
Em 2014, a ESA estimou a massa desse aglomerado em cerca de 180 trilhões de vezes a massa do Sol.
Na foto, as galáxias alaranjadas concentradas de um lado não fazem parte do aglomerado: estão bem mais longe. Até nas bordas da imagem há galaxiazinhas avermelhadas entortadas em pequenos arcos, segundo a ESA. Vale dar zoom com calma.
A mesma galáxia repetida quatro vezes
A lente não só estica: às vezes faz a gente ver dobrado, ou quadruplicado. Para uma galáxia aparecer quatro vezes ou mais, a posição dela e o formato do aglomerado precisam se alinhar de um jeito muito específico. Por isso, segundo a ESA, isso só aparece em 10% a 20% dos aglomerados de galáxias.
No MACS J0454.1-0300, os pesquisadores acharam essa configuração rara duas vezes. É a primeira vez que o fenômeno é visto mais de uma vez no mesmo aglomerado. As cópias mostram um grupo de galáxias de quando o universo tinha 2 bilhões de anos, aparentemente se fundindo e fabricando estrelas em ritmo acelerado.
A outra é uma galáxia solitária de apenas 800 milhões de anos depois do Big Bang. Ver a mesma galáxia em várias cópias ajuda a confirmar que ela está mesmo lá atrás, e não é um borrão qualquer da foto.
A lente gravitacional que aumenta mais de 300 vezes
Dentro das áreas ampliadas, os astrônomos acharam "nós" brilhantes do tamanho de 5 anos-luz. Para uma galáxia inteira, isso é um grãozinho. Esses pedacinhos aparecem ampliados mais de 300 vezes em alguns casos, diz a ESA.
É por isso que os aglomerados viraram ferramenta de trabalho.
Um dos dois programas de observação por trás da imagem, liderado pelo astrônomo L. Furtak, procura estrelas individuais ampliadas pela lente no primeiro bilhão de anos do universo. O outro, liderado por S. Fujimoto, observa muitos aglomerados em várias faixas de luz para estudar como as primeiras galáxias nasceram.
O Hubble fotografou o mesmo lugar em 2014 e não viu centenas de galáxias
O Hubble já tinha apontado para esse aglomerado, numa imagem divulgada em 24 de março de 2014, na constelação de Órion. Ela já mostrava arcos à esquerda. A ESA sugere comparar as duas fotos e diz que a diferença é dramática: a imagem do Webb revela centenas de galáxias que não aparecem na do Hubble.
Elas sempre estiveram lá. O Webb enxerga no infravermelho e é muito mais sensível à luz avermelhada dessas galáxias distantes.
Para achar o mesmo ponto nas duas imagens, a dica da ESA é procurar as duas estrelas brilhantes da nossa própria galáxia que entraram na foto e a galáxia branca e difusa perto do centro do aglomerado.
O que Sobral, no Ceará, tem a ver com essa foto?
Em 1919, astrônomos britânicos viajaram até Sobral, que o relatório descreve como a segunda cidade do Ceará, para fotografar um eclipse total do Sol. Com o Sol escondido pela Lua, dava para ver estrelas bem perto da borda dele e medir se a luz delas chegava desviada.
Uma segunda equipe foi para a Ilha do Príncipe, na costa da África. Havia três possibilidades. A luz podia não se desviar; podia se desviar 0,87 segundo de arco, se valesse a lei da gravidade de Newton; ou 1,75 segundo, o dobro, se Einstein estivesse certo.
A luneta de 4 polegadas de Sobral mediu 1,98 segundo de arco, com margem de 0,12, segundo o relatório de Frank Dyson, Arthur Eddington e Charles Davidson, publicado pela Royal Society em abril de 1920.
Um desvio minúsculo que mudou a física
Os 1,75 segundo de arco previstos por Einstein são um ângulo pequeno demais para o olho. Fizemos a conta: é o tamanho com que um objeto de 1 metro apareceria visto a 118 quilômetros de distância. Foi essa diferença que as placas de vidro fotografadas no Ceará precisavam detectar.
O relatório concluiu que os resultados apontavam para o desvio completo previsto por Einstein, "os de Sobral definitivamente". Um século depois, o mesmo efeito que exigia um eclipse para ser visto perto do Sol aparece escancarado na foto do Webb, com galáxias inteiras servindo de lente.
Uma luz que saiu antes de o Sol existir
A ESA diz que vemos o aglomerado como era quando o universo tinha uns 8 bilhões de anos. O universo tem 13,8 bilhões de anos, segundo a missão Planck. Pela nossa conta, a luz dessas galáxias douradas viajou cerca de 5,8 bilhões de anos até aqui.
O Sistema Solar começou a se formar há 4,6 bilhões de anos, segundo a NASA. Ou seja, essa luz já estava na estrada mais de 1 bilhão de anos antes de existir o Sol. A galáxia de 800 milhões de anos depois do Big Bang, lá no fundo, é ainda mais antiga.
Nem toda placa de Sobral concordou com Einstein
A história de 1919 tem um detalhe que costuma sumir das versões resumidas. A segunda câmera usada em Sobral, a astrográfica, deu um desvio de 0,93 segundo, perto do valor de Newton.
Os autores escreveram que o número destoava além do erro esperado e deram pouco peso a ele, por problemas de foco atribuídos ao calor. No Príncipe, as nuvens atrapalharam e a medida ficou em 1,61, com margem de 0,30.
Na foto do Webb também é preciso cuidado: a lente amplia, mas deforma. As galáxias do fundo não têm, na vida real, o formato de arco que aparece na imagem. Para medir o tamanho e o brilho verdadeiros, os astrônomos precisam "desentortar" a imagem com modelos da massa do aglomerado.
Uma foto para dar zoom com calma
A imagem completa do Webb tem 4.256 por 4.117 pixels e está no site da ESA para quem quiser procurar os arcos, as estrelas de pontas azuis e as galáxias repetidas. Qual foi o primeiro arco que você achou?
Aqui no site, também tem a cor média do universo, calculada com 200 mil galáxias, a nuvem de fogo com chapéu fotografada pela NASA e os vales escondidos sob o gelo da Groenlândia.
Perguntas rápidas
O que é lente gravitacional?
É quando um objeto com muita massa, como um aglomerado de galáxias, curva e amplia a luz de algo que está atrás dele. A galáxia do fundo aparece esticada, em forma de arco, e às vezes repetida em várias cópias, como mostra a nova imagem do James Webb.
O que Sobral tem a ver com a lente gravitacional?
No eclipse de 29 de maio de 1919, astrônomos britânicos fotografaram estrelas perto do Sol em Sobral, no Ceará. As placas mostraram a luz desviada em 1,98 segundo de arco, perto dos 1,75 previstos por Einstein. É o mesmo efeito que o Webb usa hoje como lupa.
A que distância está o aglomerado MACS J0454.1-0300?
A ESA diz que vemos o aglomerado como ele era quando o universo tinha cerca de 8 bilhões de anos. Como o universo tem 13,8 bilhões de anos, a luz viajou perto de 5,8 bilhões de anos até chegar aqui.
