Primeras imágenes del telescopio Webb, por Jaime García

Por Jaime García (San Rafael, Mendoza)

Esperamos mucho tiempo pero, al fin, las agencias espaciales de Estados Unidos, Europa y Canadá, revelaron las primeras imágenes obtenidas por el telescopio espacial James Webb.

La espera fue larga porque el primer proyecto de este instrumento fue ideado en 1996 y era para ser lanzado en 2007, con un presupuesto de 500 millones de dólares. Pero sucesivas revisiones, modificaciones y cambios presupuestarios, terminaron en un proyecto final revisado en 2018 y que puso al Webb en el espacio el 25 de diciembre de 2021, luego de invertir 9660 millones de dólares en su diseño, construcción y puesta en órbita.

Se trata de un hito científico de enorme importancia, sólo comparable a cuando fue reparada la óptica defectuosa del telescopio espacial Hubble y pudo generar imágenes y resultados científicos de enorme relevancia para nuestro conocimiento del cosmos y los objetos que lo componen, en diciembre de 1993.

Hay dos aspectos interesantes para señalar al respecto de este interesantísimo instrumento.

El primero se relaciona con la tecnología involucrada. A diferencia del Hubble, el Webb tiene un espejo primario mucho más grande (2,4 contra 6,5 metros de diámetro), es de berilio recubierto en oro y está compuesto por 18 segmentos hexagonales, que se desplegaron una vez arribado a su destino final, uno de los puntos de equilibrio entre las fuerzas gravitacionales del Sol y de la Tierra, el llamado punto L2. Ese punto está localizado más allá de la órbita de la Tierra alrededor del Sol a una distancia de 1.500.000 km de nuestro planeta. Ese punto es ventajoso porque lo que allí esté se mantiene a una distancia fija de la Tierra y, además, permite que la temperatura sea muy baja lo cual beneficia a los instrumentos del telescopio.

El segundo aspecto interesante es a qué se dedicará este aparato. En primer lugar, debemos señalar que su sensibilidad está orientada al infrarrojo, región del espectro electromagnético que permite llegar más lejos en el espacio. Consideremos que estamos rodeados por partículas de polvo de un tamaño muy pequeño pero el suficiente para obstruir, parcialmente, la luz visible, el ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma. Luego, si deseamos ver a mayor distancia deberemos focalizarnos en el infrarrojo y las ondas de radio que no sufren esa obstrucción. Así, los instrumentos que integran el Webb son especialmente sensibles al infrarrojo y pueden tomar imágenes para medir la intensidad de la luz recibida o dispersar la luz de los objetos celestes para dilucidar la composición química de la fuente y otras características físicas.

Como ya hemos visto en las primeras imágenes liberadas por las agencias espaciales, los objetivos científicos del telescopio Webb están focalizados en aspectos bastante diversos. Repasemos un poco algunas de esa primera serie de imágenes.

De las miles de galaxias distantes detrás del cúmulo de galaxias SMACS 0723 (en el centro de la imagen de la izquierda), el instrumento de espectroscopía en el infrarrojo cercano (NIRSpec) observó 48 individualmente, todas al mismo tiempo, en un campo de visión que es aproximadamente del tamaño de un grano de arena sostenido con el brazo extendido. Un análisis rápido dejó en claro de inmediato que varias de estas galaxias se observaron tal como existieron en períodos muy tempranos en la historia del universo, estimada en 13.800 millones de años.

Si observamos el mismo patrón resaltado en cada espectro (a la derecha de la imagen), se trata de tres líneas en el mismo orden cada vez: una línea de hidrógeno seguida de dos líneas de oxígeno ionizado. La ubicación de este patrón, en cada espectro, indica a los investigadores el desplazamiento hacia el rojo de las galaxias individuales, lo cual revela cuánto tiempo hace que se emitió su luz.

La luz de la galaxia más lejana que se muestra viajó 13.100 millones de años antes que fuera capturada por los espejos del Webb. Estas observaciones marcan la primera vez que estas líneas en particular se han visto a distancias tan inmensas, y se trata solo de las observaciones iniciales. Es posible que haya galaxias aún más distantes en esta imagen.

Las nebulosas planetarias son capas de gas y polvo expulsadas por estrellas moribundas. En este caso Webb apuntó a NGC3132 conocida como la Nebulosa de los 8 estallidos, en la constelación de Vela. La notable imagen obtenida por el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) muestra la segunda estrella de esta nebulosa, junto con estructuras excepcionales creadas a medida que las estrellas dan forma al gas y al polvo que las rodea. Nuevos detalles como estos, de las últimas etapas de la vida de una estrella, ayudarán a comprender mejor cómo evolucionan las estrellas y transforman sus entornos. Esta imagen también revela algunas galaxias distantes en el fondo. La mayoría de los puntos de luz multicolores que se ven son galaxias, no estrellas.