El 25 de diciembre de 2021 despegaba un cohete Ariane de la ESA desde la Guyana Francesa, llevando el Telescopio Espacial James Webb, proyecto colaborativo entre la Agencia Nacional de Aeronáutica y Espacio (NASA), la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA) es una verdadera maravilla tecnológica. El JWST, por sus siglas en inglés.
Es el telescopio espacial más grande y complejo jamás construido y podrá recolectar luz que ha estado viajando durante 13,5 mil millones de años, casi desde el comienzo del universo.
De hecho, el JWST es una máquina del tiempo que nos permite observar las primeras galaxias que se formaron después del “Big Bang.” Debido a que recoge luz infrarroja, verá directamente a través de las gigantescas nubes de polvo que bloquean la vista de la mayoría de los otros telescopios.
Algunos datos
Con un costo de 10 mil millones de dólares, el JWST será 100 veces más poderoso que el telescopio espacial Hubble o el próximo Telescopio Espacial Chino: el ancho de su espejo primario es de 6,5 metros, comparado con los 2,4 metros del Hubble o los 2 metros del Xuntian.
En su construcción se invirtieron 40 millones de horas/hombre y pesa tanto como un autobus lleno de gente, unos 6.200 kilos.
Totalmente desplegado, ocupará el área aproximada de una cancha de tenis.
Una vez que despliegue su conjunto de espejos hexagonales que conforman su espejo primario, el Webb será lo suficientemente poderoso como para buscar vapor de agua en las atmósferas de los planetas que orbitan otras estrellas. Teóricamente, sería capaz de detectar la firma calórica de una luciérnaga en la Luna desde la Tierra.
Su temperatura de operatividad será de 60º Kelvin, unos -213,5º C. Se necesitan tales bajas temperaturas para que sus ultrasensibles instrumentos no sean perturbados por el calor y puedan funcionar de manera óptima. El lapso que necesitará el Webb para enfriarse a esos niveles es de varios meses, rindiendo las primeras imágenes de valor científico para mediados de 2022.
Sus espejos hexagonales están hechos de berilio, recubiertos con una capa de oro de 700 átomos de grosor.
¿Dónde está ubicado?
El JWST ha sido emplazado en el llamado Punto de Lagrange 2, situado a un millón y medio de kilómetros de la Tierra. No estará orbitando nuestro planeta, sino que orbitará el Sol junto con aquel, de tal forma, que la Tierra siempre estará entre el telescopio y el Sol.
Se ubicará en una «órbita halo», circunnavegando alrededor del punto Lagrange 2. De este modo puede mantenerse constantemente en las sombras de la Tierra y la Luna, necesarias para mantener las bajas temperaturas que necesitan sus instrumentos para operar. Junto con su parasol de 20 metros de ancho, se evita que cualquier rastro de calor o luz provenientes del Sol, la Tierra o la Luna alteren sus observaciones.
Infrarojo y espectrometría
El JWST investigará en el espectro infrarojo cercano y medio. Es un hecho físico que los objetos experimentan un corrimiento al rojo a medida que se alejan. Cuanto más hacia el rojo o más allá, al infrarojo, más lejanos (y más al pasado estamos viendo). Por lo que de los objetos más lejanos nos llegan sus emisiones en estas longitudes de onda.
Las emisiones infrarojas penetran las nubes de polvo y gas interestelar que ciegan la visión del Hubble para muchos objetos estelares. Es decir, podemos esperar descubrir galaxias y objetos que ni siquiera sospechamos ahora.
Por otro lado, el JWST cuenta con once modos de espectrometría, lo que le permitirá analizar composiciones físicas y químicas de distantes galaxias, estrellas y planetas, así como sus movimientos, edades e incluso, atmósferas de distantes exoplanetas.
Objetivos primarios del JWST
Los objetivos primarios del JWST vienen determinados por las búsquedas más urgentes de la astronomía y la astrofísica en la actualidad.
- Búsqueda de las primeras galaxias del universo. Una mirada al universo en sus primeros millones de años de existencia.
- Estudio de la evolución de las galaxias. ¿Cómo se formaron y cómo han tomado sus actuales configuraciones?
- Observación de la evolución de las estrellas, desde su mismo nacimiento hasta la formación de los sistemas planetarios.
- Medidas físicas y químicas de los sistemas planetarios distantes (exoplanetas) y cercanos (nuestro propio sistema solar), para investigar el potencial de vida en tales sistemas.
Con las prodigiosas prestaciones del Telescopio Espacial James Webb hay algo que sí es seguro: nuestra comprensión del Universo está a punto de cambiar.
Desde la formación de galaxias, estrellas y planetas, hasta la búsqueda -y posiblemente, confirmación- de vida extraterrestre, el JWST transformará no sólo nuestra visión del universo y la realidad, sino del lugar que ocupamos en él.
Addendum: primeras imágenes del James Webb
El 12 de julio de 2022 en conferencias de prensa simultáneas por todo el mundo, la NASA, la ESA y la CSA publicaron las primeras imágenes con valor científico del James Webb.
La importancia de estas imágenes -y su belleza- es tal que he decidido sacar una serie de tres artículos para analizarlas con un poco más de profundidad.
El primer artículo está dedicado a la lente gravitacional del cúmulo de galaxias SMACS 0723 y a la Nebulosa del Anillo Sur.
El segundo artículo trata del análisis espectrográfico de WASP-96b y el Quinteto de Stephan.
Finalmente, el tercer artículo contendrá las imágenes de la región de formación de estrellas de la Nebulosa Carina y la galaxia Cartwheel.
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