Desde que Telescópio Espacial James Webb estava sendo preparado para o seu lançamento “natalino” em dezembro de 2021, pessoas questionam à NASA sobre a sua natureza infravermelha. “Por que ele não é óptico como o Hubble?”, perguntavam. Hoje, após o show de imagens do JWST, a pergunta é outra: “as cores dessas fotos são reais?”.

Se o significado de “real” aí for aquilo que poderíamos ver com nossos olhos, a resposta é não. Por ser infravermelho, o JWST capta imagens do Universo com comprimentos de onda entre 0,6 e 28 micrômetros, bem abaixo do limiar de 400 nanômetros, onde o olho humano começa a perceber a radiação eletromagnética.

Para a desenvolvedora de recursos visuais científicos no Space Telescope Science Institute (STScI), Alyssa Pagan, “a resposta mais rápida é: não sabemos”. Parte da equipe do centro científico comunitário operado pela NASA, que “colore” as imagens do JWST, a especialista reconhece que, se pudéssemos, jamais veríamos um Universo desse jeito.

Como a NASA colore as imagens do Telescópio James Webb?

Quando Pagan e seu colega Joseph DePasquale recebem as imagens do JWST no STScI, elas são todas em preto e branco. As cores são adicionadas mais tarde, assim que os dados dos vários filtros acoplados ao telescópio são “traduzidos” para o espectro de luz visível, explica a desenvolvedora no site Webb Space Telescope.

A câmera de infravermelho próximo (NIR) do JWST possui ao todo seis filtros, que fazem capturas individuais da imagem. Pagan e DePasquale combinam as imagens segundo os comprimentos de onda: os mais longos aparecem em vermelho, e os mais curtos são azuis ou roxos. Veja abaixo:

Imagens dos Pilares da Criação nos seis filtros da NIR combinados em imagem composta inicial.Imagens dos Pilares da Criação nos seis filtros da NIR combinados em imagem composta inicial.Fonte:  Webb Space Telescope 

Depois que as imagens obtidas pelos filtros são combinadas, a camada base parece geralmente desbotada ou empoeirada. Por isso, torna-se necessário avivá-las com mais saturação e brilho, para que a imagem fique mais nítida, e as cores, mais vibrantes. Às vezes, os editores também fazem alterações de nuance, para destacar certos detalhes, como contrastes entre gás e poeira espacial. Veja o resultado:

Pilares da Criação: imagem de base, edição intermediária e resultado.Pilares da Criação: imagem de base, edição intermediária e resultado.Fonte:  Webb Space Telescope 

Edição das imagens do JWST para auxiliar os pesquisadores

Núcleo estelar preto (sem utilidade para os cientistas) e imagem editada.  Núcleo estelar preto (sem utilidade para os cientistas) e imagem editada.  Fonte:  Webb Space Telescope 

O trabalho de Pagan e DePasquale vai além de produzir imagens esteticamente atraentes para o público. Eles focam também na precisão científica, especialmente quando a imagem processada servirá para ilustrar uma determinada descoberta. No caso de uma galáxia distante, por exemplo, as cores precisam ser fiéis à sua composição química e idade.

Muitas vezes, diz Pagan, eles precisam direcionar a edição para que os cientistas vejam áreas que pretendem pesquisar. No caso da primeira imagem de campo profundo do JWST, por exemplo, os objetos mais distantes apareciam muito vermelhos porque a luz emitida por eles sofreu um efeito chamado redshift (desvio para o vermelho). Ou seja, quanto mais distante um objeto, mais vermelho ele fica.

Nesses casos, o redshift esconde muitas cores originais dos objetos. No entanto, é importante focá-los, pois, como sua luz levou um tempo absurdo para chegar até nós, pesquisá-los é como viajar até o tempo de formação de galáxias e estrelas nos primórdios do Universo.

As imagens do Telescópio James Webb não são reais?

"Estrias" na imagem original são eliminadas na edição, com ruído de raios cósmicos.“Estrias” na imagem original são eliminadas na edição, com ruído de raios cósmicos.Fonte:  Webb Space Telescope 

Estritamente falando, as imagens do JWST não são “reais”, mas essa adição de cores não foi feita só para impressionar ou para que as imagens pareçam boas. Segundo Pagan, “estamos apenas tentando melhorar as coisas, para torná-las cientificamente mais digeríveis e, ao mesmo tempo, envolventes”.

Em outras palavras, a ideia é transmitir da forma mais clara possível o que o telescópio espacial consegue ver, onde os nossos olhos jamais conseguiriam, destaca Pagan no site. Por isso, a criação de cada imagem envolve um trabalho interdisciplinar entre especialistas de imagem, designers e os cientistas que lideraram as observações.

As imagens do JWST ilustram inúmeras pesquisas científicas publicadas em periódicos revisados por pares. Por isso, a revisão da imagem só é considerada completa, quando os autores dos trabalhos aprovam o resultado, pois, na maioria das vezes, como a imagem é percebida pode comprovar uma hipótese e ilustrar os principais achados da pesquisa.

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