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Después de más de 20 años de espera, las primeras imágenes del telescopio espacial James Webb están a pocas horas de distancia, con el presidente de EE.UU. Joe Biden para revelar la primera de las imágenes a las 17:30 EDT del lunesy otras más a las 10.30 EDT del martes.
Para los científicos que han estado esperando el revolucionario telescopio espacial -en algunos casos durante la mayor parte de sus carreras- estas primeras imágenes son sólo el comienzo de décadas de investigación científica aún por venir. La potente óptica y los sensibles instrumentos de Webb permitirán investigar los primeros días del universo, así como la formación de las primeras estrellas y galaxias, la caracterización de las atmósferas de los exoplanetas y profundizar en la naturaleza de los planetas exteriores de nuestro propio Sistema Solar.
El desarrollo de lo que sería el telescopio Webb comenzó en 1996. Tras un largo viaje en el tiempo, unos 10.000 millones de dólares, y un millón de kilómetros a través del espacio hasta su órbita operativa, lo que una vez estuvo en la mesa de dibujo es ahora un instrumento vivo,
Más allá de ver cumplido el proyecto de más de 20 años, los científicos como el Dr. Hammel están entusiasmados con el Webb porque esos más de 20 años palidecen en comparación con los tramos de tiempo que el Webb va a salvar para los investigadores.
El envejecido Telescopio Espacial Hubble, con su espejo primario de dos metros de diámetro, puede asomarse al universo primitivo para fotografiar galaxias “pequeñas” que se están formando 480 millones de años después del Big Bang.
En particular, el Webb tiene un espejo de 6 metros de diámetro y es más sensible al espectro infrarrojo que el Hubble. Esto es importante porque la luz de los objetos muy lejanos se estira por la expansión del espacio, desplazándola hacia la parte infrarroja del espectro. Junto con el uso de una técnica llamada lente gravitacional, en la que Webb utilizará la gravedad de los cúmulos de galaxias en primer plano para ampliar la luz de los objetos de fondo más distantes, el telescopio debería permitir a los científicos ver las galaxias “bebé” que se están formando apenas 200 millones de años después del Big Bang.
“La naturaleza, por sí misma, ha creado una lupa cósmica, en la que un cúmulo de galaxias masivas dobla la propia naturaleza del espacio-tiempo hasta convertirla en una lente”, dijo el Dr. Hammel. “Nosotros, los humanos, hemos creado el telescopio JWST, que mirará a través de esa lente masiva para ver algunas de las primeras galaxias que se formaron en nuestro universo”.
Se espera que la imagen revelada por el presidente Biden esta semana sea una visión profunda del universo, y la más profunda registrada hasta ahora. Aunque, las futuras observaciones científicas del Webb mirarán aún más profundo.
Pero Webb no es sólo un instrumento para estudiar los primeros tiempos del Cosmos. También ayudará a los científicos a buscar signos de habitabilidad, y quizás incluso de vida, en los más de 5.000 exoplanetas descubiertos hasta ahora.
El Webb lleva un espectrógrafo infrarrojo, un instrumento que divide la luz en las frecuencias que la componen. Al obtener el espectro de la luz de una estrella lejana cuando atraviesa la atmósfera de un exoplaneta, los científicos podrán caracterizar las sustancias químicas de esa atmósfera.
“Es en los espectros, más que en ninguna otra parte, donde entendemos la física de los objetos astronómicos”, dijo el Dr. Gladders. “[The Hubble Space Telescope] es principalmente un telescopio de imagen con sólo una modesta capacidad de espectroscopia. JWST también tomará imágenes, muchas de las cuales serán espectaculares e instructivas, pero el impacto principal de JWST provendrá probablemente de su amplia gama de capacidades espectroscópicas.”
Como dijo el administrador asociado de la Nasa para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia espacial, Thomas Zurbuchen, en una conferencia de prensa previa a la publicación de las imágenes del Webb el mes pasado, se sabe que la vida en la Tierra alteró la atmósfera de nuestro planeta. Webb podría detectar cambios similares en las atmósferas de los exoplanetas si hay vida extraterrestre.
Y disponer de un telescopio infrarrojo y un espectrógrafo tan potentes no sólo es útil para estudiar cosas increíblemente lejanas. También ayudará a los científicos a estudiar lo meramente muy, muy lejano, como los planetas exteriores de nuestro Sistema Solar.
La Dra. Hammel, por ejemplo, planea utilizar su tiempo con Webb para estudiar las capas atmosféricas de Urano y Neptuno, mientras que otros investigadores estudiarán la superficie de Marte o el espectro de los asteroides.
EnEn otras palabras, las primeras imágenes de Webb son sólo la primera muestra de mucha ciencia por venir.
“Esto es sólo el principio”, dijo el Dr. Hammel. “JWST estudiará objetos desde nuestros vecinos más cercanos en el Sistema Solar hasta el borde del Cosmos”.
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