La comunidad científica y astronómica espera ansiosamente el martes 12 de julio. ¡En este día, se publicarán las primeras imágenes tomadas por el Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA! Según una declaración previa de la agencia, estas imágenes incluirán las vistas más profundas del Universo jamás tomadas y los espectros obtenidos de la atmósfera de un exoplaneta. En otro comunicado emitido ayer, las imágenes eran tan hermosas que casi hicieron llorar a Thomas Zarbuchen, administrador asociado de la Dirección de Misiones Científicas (SMD) de la NASA.
El Telescopio Espacial James Webb es el observatorio más poderoso y complejo jamás desplegado, ¡sin mencionar el más caro ($ 10 mil millones)! Debido a su complejo sistema de espejos y su avanzado escudo solar, el telescopio tuvo que ser diseñado para que pudiera plegarse (estilo origami) para caber dentro de un carenado de carga útil, y luego desplegarse una vez que llegara al espacio. Para garantizar que todo funcionara, el telescopio tuvo que ser probado rigurosamente, un proceso que causó varios retrasos y sobrecostos (una situación empeorada por la pandemia de COVID).
Las imágenes de ingeniería de estrellas nítidamente enfocadas en el campo de visión de cada instrumento demuestran que el telescopio está completamente alineado y enfocado. Crédito: NASA/ESA/STScI
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Desde su lanzamiento el día de Navidad de 2021, el observatorio se ha desarrollado con éxito, ha encargado sus instrumentos científicos y ha llegado al punto L2 Lagrange, donde permanecerá durante toda su misión. También alineó con éxito los 18 de sus espejos segmentados, que están dispuestos en una configuración de panal que mide 6,5 metros (más de 21 pies) de diámetro, casi tres veces el tamaño del espejo primario del Hubble. Anteriormente, la NASA publicó imágenes de prueba que el JWST tomó de una estrella a 2.000 años luz de la Tierra en la dirección de la constelación de la Osa Mayor (HD 84406).
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Según Zurbuchen, quien vio las imágenes durante una sesión informativa el miércoles con otros funcionarios de la NASA, las imágenes de primera luz que ha tomado proporcionan una “nueva visión del mundo” en el cosmos. Al abordar cómo fue ver las imágenes de primera luz en la conferencia de prensa del miércoles, Zarbuchen dijo:
Las imágenes se están tomando en este momento. Ya hay algo de ciencia asombrosa en la lata, y algunos otros aún no se han tomado a medida que avanzamos. Estamos en medio de la reducción de los datos históricos. Es realmente difícil no mirar el Universo bajo una nueva luz y no solo tener un momento que es profundamente personal. Es un momento emotivo en el que ves a la naturaleza de repente liberando algunos de sus secretos, y me gustaría que lo imaginaras y esperaras eso
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Durante la conferencia de prensa, los funcionarios de la NASA dijeron que las imágenes y otros datos incluirían la imagen de campo más profundo del Universo jamás tomada. El poseedor del récord anterior fue la imagen adquirida como parte del Campo Ultra Profundo del Hubble, que incluía 10,000 galaxias de varias edades, colores y distancias en la dirección de la constelación de Fornax. Las 100 galaxias más antiguas de la imagen (que se muestra a continuación) parecen de color rojo intenso y fueron fechadas en solo 800 millones de años después del Big Bang, lo que las convierte en las más distantes y antiguas jamás vistas.
Esta vista de casi 10.000 galaxias se llama el Campo Ultra Profundo del Hubble. Crédito: NASA/ESA
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Las imágenes de James Webb miran aún más en el cosmos y revelan cómo se veían las galaxias solo unos cientos de millones de años después del Big Bang. Estas primeras galaxias fueron fundamentales para disipar la “Edad Oscura Cósmica”, un período en el que el Universo estaba impregnado por átomos de hidrógeno neutros y, por lo tanto, invisible para los instrumentos modernos. Los astrónomos saben cómo era el Universo justo antes de este período, gracias a la radiación reliquia del Big Bang, que es visible para nuestros instrumentos: el Fondo Cósmico de Microondas (CMB).
Como resultado, los astrónomos no han podido ver cómo eran las primeras galaxias desde que su formación coincide con la Edad Media. Pero gracias a sus avanzadas capacidades de imágenes infrarrojas, James Webb puede perforar el velo de la “oscuridad” y ver cómo se veían inicialmente las galaxias. Esto permitirá a los científicos modelar y simular la evolución de las estructuras cósmicas con mucha mayor precisión, lo que también podría proporcionar una nueva visión del papel de la Materia Oscura y la Energía Oscura en la evolución cósmica.
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Otra imagen proporcionará al público algo más que nunca antes habían visto (que James Webb es ideal para proporcionar). Esta imagen contará con un exoplaneta, así como datos espectrales de su atmósfera obtenidos por su avanzado conjunto de espectrógrafos. Estos instrumentos permiten a los astrónomos observar las firmas químicas de un exoplaneta al observar cómo se absorbe la luz (y en qué longitudes de onda) en su atmósfera. Estas firmas revelarán la composición de la atmósfera, que podría incluir gas oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono, las mismas cosas que asociamos con la “habitabilidad”.
Aún más emocionante, estas mismas observaciones podrían revelar rastros de gas metano, amoníaco y otros productos químicos indicativos de procesos biológicos que asociamos con la vida (aka. “biofirmas”). Por último, pero no menos importante, la presencia de productos químicos como los clorofluorocarbonos y otros que asociamos con los procesos industriales se vería como indicios de vida avanzada (aka. “tecnofirmas”). En resumen, las imágenes de James Webb permitirán a los astrónomos modelar la evolución del cosmos, imponer restricciones más estrictas sobre qué exoplanetas son “habitables”, e incluso podrían revelar que la humanidad no está sola en el Universo.
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Hay muchas otras cosas que James Webb estudiará durante sus operaciones científicas primarias (que durarán hasta 2028) y su misión de diez años (que se espera que se extienda a 20 años). Esto incluirá el polvo y el gas que componen el medio interestelar (ISM), discos de escombros alrededor de estrellas jóvenes, sistemas planetarios en proceso de formación, objetos más fríos como estrellas de tipo M (enana roja) y enanas marrones, y el centro de la Vía Láctea.
Y todo comienza con estas imágenes de “primera luz”, que la NASA dice que planea lanzar el 12 de julio, a partir de las 10:30 AM EDT (08:30 AM PDT). Según la administradora adjunta de la NASA, Pam Melroy, estas primeras imágenes también fueron emocionalmente abrumadoras para ella. “Lo que he visto me conmovió, como científica, como ingeniera y como ser humano”, dijo. Mientras que el resto de nosotros tendremos que esperar otros ocho días, los teasers que nos han tratado sugieren que los años de retrasos, nuevas pruebas y sobrecostos valdrán la pena.
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