O universo é um lugar muito grande. Quando olhamos para o céu noturno, quase tudo o que é visível a olho nu faz parte da nossa galáxia: uma estrela, um aglomerado de estrelas, uma nebulosa. Atrás das estrelas da Via Láctea, por exemplo, está a galáxia Triângulo. Encontramos esses "mundos insulares" em todos os lugares do universo, para onde quer que você olhe, mesmo nas partes mais escuras e vazias do espaço, se apenas pudermos coletar luz suficiente para olhar em profundidade.
A maioria dessas galáxias está tão distante que mesmo um fóton viajando à velocidade da luz levará milhões ou bilhões de anos para atravessar o espaço intergaláctico. Outrora foi emitida da superfície de uma estrela distante e agora finalmente nos alcançou. E embora a velocidade de 299.792.458 metros por segundo pareça incrível, o fato de termos viajado apenas 13,8 bilhões de anos desde o Big Bang significa que a distância que a luz viajou ainda é finita.
Você provavelmente pensa que a galáxia mais distante de nós não deveria estar mais distante do que 13,8 bilhões de anos-luz de nós, mas isso seria um erro. Veja, além do fato de que a luz viaja a uma velocidade finita através do universo, há outro fato menos óbvio: a própria estrutura do universo se expande com o tempo.
Soluções da relatividade geral, que descartavam tal possibilidade por completo, surgiram em 1920, mas observações posteriores - e mostraram que a distância entre as galáxias está aumentando - nos permitiram não apenas confirmar a expansão do universo, mas até medir a taxa de expansão e como ela mudou com o tempo. As galáxias que vemos hoje estavam muito mais distantes de nós quando emitiram pela primeira vez a luz que recebemos hoje.
O Galaxy EGS8p7 atualmente detém o recorde de distância. Com um desvio para o vermelho medido de 8,63, nossa reconstrução do universo nos diz que levou 13,24 bilhões de anos para a luz desta galáxia nos alcançar. Com um pouco mais de matemática, nos vemos vendo esse objeto quando o universo tinha apenas 573 milhões de anos, apenas 4% de sua idade atual.
Mas como o universo está se expandindo todo esse tempo, esta galáxia não está a 13,24 bilhões de anos-luz de distância; na verdade, já está a 30,35 bilhões de anos-luz de distância. E não se esqueça: se pudéssemos enviar instantaneamente um sinal desta galáxia para nós, ele cobriria uma distância de 30,35 bilhões de anos-luz. Mas se, em vez disso, você enviar um fóton desta galáxia para nós, graças à energia escura e à expansão da estrutura do espaço, ele nunca nos alcançará. Esta galáxia já se foi. A única razão pela qual podemos observá-lo com os telescópios Keck e Hubble é que o gás neutro bloqueando a luz na direção desta galáxia era muito raro.
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Espelho Hubble vs. Espelho James Webb
Mas não pense que esta galáxia é a mais distante das galáxias mais distantes que jamais veremos. Vemos galáxias a uma distância tão grande quanto nosso equipamento e o Universo nos permitem: quanto menos gás neutro, maior e mais brilhante a galáxia, mais sensível nosso instrumento, mais longe vemos. Em alguns anos, o Telescópio Espacial James Webb será capaz de olhar ainda mais longe, pois será capaz de capturar luz de um comprimento de onda maior (e, portanto, com um desvio para o vermelho maior), será capaz de ver a luz que não é bloqueada por gás neutro, será capaz de ver galáxias mais fracas que as nossas modernas telescópios (Hubble, Spitzer, Keck).
Em teoria, as primeiras galáxias deveriam aparecer com um desvio para o vermelho de 15-20.
