Ciencia y Tecnología 28/01/2022 Martín Bustillo-Ruíz

El nuevo telescopio Webb ha llegado exitosamente a su destino final

Telescopio James Webb. Foto: NASA Spaceflight

Por: MC Martín I. Bustillo-Ruíz

El pasado 24 enero, el nuevo telescopio espacial “James Webb” alcanzó la órbita desde donde escudriñará el vasto universo. Este trabajará sin la interferencia de nuestra atmósfera, que comúnmente resulta en imágenes de menor calidad en telescopios terrestres. Con ello, Webb ya completó el 100% de la distancia proyectada, como se aprecia en la pantalla de uno de los centros de control de la NASA.

Este es el equipo más moderno y potente jamás diseñado que, por sus dimensiones en cuanto al espejo principal compuesto de 18 segmentos de berilio con una capa de oro, escudo solar e instrumentos y detectores de última generación a bordo, permitirá observar lo que hasta ahora era imposible dado la distancia y el polvo interestelar. Su costo fue de más de 10,000 millones de dólares y fue cubierto por varias naciones.

Nuestro sistema solar es solamente uno de muchos otros sistemas y galaxias, entre millones de estrellas, que se calcula que tiene el universo. La expectativa es encontrar exo-planetas con condiciones parecidas a la Tierra, e incluso observar sus atmósferas, además de llegar a conocer buena parte de la historia cósmica, misma que se remonta hasta los 13,770 millones de años.

Los astrofísicos irán publicando muchas otras cosas en los próximos años sobre los nuevos descubrimientos del espacio exterior. Como referencia, el planeta Tierra se estima que tiene una edad de 4,600 millones de años.

El resultado ha sido una alegría enorme para todos los que intervinieron en ello, como se ha observado en los videos que compartieron en vivo las agencias espaciales europea, canadiense y la NASA. Técnicos e ingenieros estallaron en júbilo ante la hazaña de ingeniería que fue hacerlo llegar hasta donde se encuentra ahora. Por supuesto, los astrónomos están desesperados por recibir las primeras imágenes del universo profundo de cuando apenas se tenían 200 millones de años a partir de la gran explosión, del “Bing Bang”. Pero tendrán que esperar un poco más. Hasta el verano se estima podrían recibirse las primeras imágenes.

El total del recorrido se realizó en los 30 días programados después de su lanzamiento en la Guyana Francesa el pasado 25 de diciembre 2021, con pequeños ajustes de rumbo. Recorrió 1.5 millones de kilómetros, aproximadamente cuatro veces la distancia a la luna, donde los astrónomos tendrán mejores resultados del telescopio y donde operan otros equipos como satélites.

Pese a encontrarse en el frío espacio, el sistema deberá esperar tiempo a enfriarse lo suficiente para que los ingenieros puedan alinear y calibrar los instrumentos para capturar imágenes en el infrarrojo, es decir, la parte no visible del espectro de luz dada su longitud de onda, y cuya fuente es el calor, razón por la cual el equipo deberá operar en las más bajas temperaturas.

Espectro de luz — *Espectro de la luz. Se señala la luz visible y sus longitudes de onda, así también la parte infrarroja de luz no visible al ojo humano.*

Todos los instrumentos del James Webb observarán la luz infrarroja. Los objetos más lejanos que podemos detectar se ven con luz infrarroja porque ésta puede atravesar el polvo interestelar que bloquea la luz visible. Además la luz visible que viaja desde una estrella lejana se distorsiona en su trayecto hacia nosotros (BBC).

Su antecesor, el afamado telescopio Hubble, aun cuando continúa trabajando, ya cumplió su tiempo de vida útil y produjo grandes imágenes y se lograron revelaciones científicas a ese respecto, pero Webb lo supera al menos cien veces en sus capacidades, y es al menos 5 veces más grande en cuanto sus dimensiones, por tanto se espera poder observar mucho más allá en el tiempo que ha pasado desde la gran explosión, observar las primeras galaxias.

Los “Pilares de la Creación” de la nebulosa del Águila es quizá la escena celeste más emblemática capturada por el telescopio espacial Hubble. Estas enormes torres de polvo y gas, que aquí vemos en una imagen compuesta en color, reciben la intensa radiación de las estrellas jóvenes. Foto: NASA, ESA y Hubble Heritage Team | National Geographic

La luz viaja a 300,000 km/segundo. Así que, debido al tiempo que tarda en recorrer el espacio, cuanto más lejos está un objeto más atrás vemos en el tiempo. Por ejemplo, como la luz del Sol tarda ocho minutos en llegar a la Tierra, en realidad los que estamos en la Tierra vemos al Sol como era hace ocho minutos. En ese sentido vemos hacia el pasado. Las distancias en el espacio son tan grandes que se miden en el orden de “años luz”

El parámetro más importante para el buen desempeño de este nuevo telescopio, por su sistema infrarrojo, es el enfriamiento. Las cinco capas del escudo de protección solar —de casi el tamaño de una cancha de tenis —deberían mantenerlo a una temperatura gélida suficiente para que este pueda operar eficientemente. El MIRI (Mid Infrared Instrument) es una herramienta diseñada para medir el rango de longitud de onda del infrarrojo medio. Es uno de los cuatro detectores clave del Telescopio Webb, el cual permitirá mirar hacia el pasado.

Hasta ahora, Webb ha superado exitosamente el lanzamiento desde la Tierra. Considerando que los equipos iban empaquetados dentro de una cápsula espacial de cinco metros de ancho, se han podido desplegar adecuadamente equipos tales como paneles solares, los espejos primario y secundario, el escudo de protección solar y ha finalizado su viaje de 1.5 millones de kilómetros.

*Partes del telescopio James Webb. Foto: BBC.*

Por lo pronto, Webb ya no recorrerá mayor distancia. Prácticamente orbitará en el punto 2 de Lagrange (L2), un punto en el espacio donde pueden orbitar al Sol en sincronía con la Tierra, lo que permitirá que el telescopio permanezca a una distancia casi constante (BBC). El tiempo de operación se calcula en 10 años, aunque se piensa que podría durar mucho más, dado lo preciso que fue en cuanto a las correcciones de rumbo hasta ahora.

Un punto de Lagrange es una posición en el espacio donde los campos gravitacionales de dos cuerpos en órbita se combinan para proporcionar un equilibrio a un tercer organismo de masa despreciable, como es el caso del telescopio espacial Webb o satélites (Astronoo).

Los 5 puntos de Lagrange Tierra-Sol. El punto L2 se encuentra a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra en dirección opuesta al Sol, lo que permite al satélite para mantener sus paneles solares hacia el Sol y apuntando el telescopio hacia el sistema solar exterior. Foto: Astronoo.

Para todos quienes participaron en el lanzamiento del Telescopio espacial James Webb fue un día de gozo y marca un hito histórico en la era espacial. Un parteaguas, punto de inflexión o coyuntura entre el conocimiento actual y lo que vendrá a fines de año. Sin duda cambiará nuestro conocimiento astronómico. Se tienen grandes expectativas sobre los distintos alcances que se tendrán.

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