Este año marcó el final de una espera de décadas para los astrónomos. El telescopio espacial James Webb finalmente está en acción.

El telescopio, que se lanzó en diciembre de 2021, publicó sus primeros datos científicos en julio (SN: 13/8/22, pág. 30) e inmediatamente comenzó a superar las expectativas de los astrónomos.

“Nos dimos cuenta de que James Webb es 10 veces más sensible de lo esperado” para ciertos tipos de observaciones, explica la astrónoma Sasha Hinkley de la Universidad de Exeter en Inglaterra. Su equipo publicó en septiembre la primera imagen directa de un exoplaneta por el telescopio (SN: 24/09/22, pág. 6). Él le da crédito a “las personas que trabajaron tan duro para hacerlo bien, para lanzar algo del tamaño de una cancha de tenis al espacio en un cohete y hacer que esa maquinaria sensible funcione perfectamente. Y me siento increíblemente afortunado de ser el beneficiario.

El telescopio, también conocido como JWST, fue diseñado para profundizar más que nunca en la historia del cosmos (SN: 9/10/21 y 23/10/21, pág. 26). Es más grande y más sensible que su predecesor, el Telescopio Espacial Hubble. Y debido a que analiza longitudes de onda de luz mucho más largas, JWST puede observar objetos distantes velados que antes estaban ocultos.

El JWST pasó sus primeros meses recopilando datos científicos «primeros», observaciones que prueban las diferentes formas en que el telescopio puede ver. «Es un instrumento muy, muy nuevo», dice Lamiya Mowla, astrónoma de la Universidad de Toronto. «Tomará algún tiempo antes de que podamos caracterizar todos los diferentes modos de observación de los cuatro instrumentos que están a bordo».

Esta necesidad de realizar pruebas y la emoción llevaron a cierta confusión a los astrónomos en aquellos embriagadores primeros días. Los datos del telescopio habían tenido tal demanda que los operadores aún no habían calibrado todos los detectores antes de publicar los datos. El equipo de JWST proporciona información de calibración para que los investigadores puedan analizar correctamente los datos. “Sabíamos que se avecinaban problemas de calibración”, dice Mowla.

Los números sin procesar que los científicos extrajeron de algunas de las imágenes iniciales podrían terminar siendo ligeramente revisados. Pero las imágenes en sí mismas son reales y confiables, aunque se necesita algo de arte para traducir los datos infrarrojos del telescopio en luz visible coloreada (SN: 17/03/18, pág. 4).

Las impresionantes fotos que siguen son algunos de los primeros grandes éxitos del nuevo y brillante observatorio.

Espacio profundo

Primera imagen de campo profundo del telescopio espacial James Webb con la imagen de la izquierda tomada con el instrumento MIRI del telescopio y la imagen de la derecha tomada de la NIRCam
NASA, ESA, CSA, STScI

JWST ha capturado las vistas más profundas del universo (arriba). El cúmulo de galaxias SMACS 0723 (galaxias más azules) está a 4.600 millones de años luz de la Tierra. Actúa como una lente cósmica gigante, lo que le permite al JWST acercarse a miles de galaxias aún más distantes que brillaron hace 13 mil millones de años (las galaxias más rojas y extendidas). Las galaxias distantes se ven diferentes en la luz del infrarrojo medio (arriba a la izquierda) capturada por el instrumento MIRI del telescopio que en la luz del infrarrojo cercano (arriba a la derecha) capturada por NIRCam. El primero rastrea el polvo; el segundo, luz de las estrellas. Las primeras galaxias tenían estrellas pero muy poco polvo.

Anillos alrededor de Neptuno

NASA, ESA, CSA, STSCI; PROCESAMIENTO DE IMÁGENES: JOSEPH DEPASQUALE/STSCI, NAOMI ROWE-GURNEY/NASA CENTRO DE VUELO ESPACIAL GODDARD

JWST fue diseñado para observar a través de vastas distancias cósmicas, pero también ofrece nuevos conocimientos sobre nuestros vecinos en el sistema solar. Esta foto de Neptuno fue la primera mirada de cerca a sus delicados anillos en más de 30 años (SN: 5/11/22, pág. 5).

Bajo presión

NASA, ESA, CSA, STScI, JPL-Caltech/NASA

Los anillos de esta asombrosa imagen no son una ilusión óptica. Están hechos de polvo y se les agrega un nuevo anillo cada ocho años cuando las dos estrellas en el centro de la imagen se juntan. Una de las estrellas es una estrella Wolf-Rayet, que se encuentra en las etapas finales de su vida y está hinchando polvo. Las llamaradas cíclicas de polvo han permitido a los científicos medir directamente por primera vez cómo la presión de la luz de las estrellas empuja el polvo (SN: 19/11/22, pág. 6).

Golpe y fuga de la galaxia

NASA/Flickr Telescopio espacial James Webb (CC BY 2.0)

Con la sensibilidad sin precedentes de JWST, los astrónomos planean comparar las primeras galaxias con galaxias más modernas para comprender cómo crecen y evolucionan las galaxias. Este choque galáctico, cuyo remanente principal se conoce como la galaxia Cartwheel, muestra un paso en este proceso épico (SN en línea: 08/03/22). La gran galaxia central (a la derecha en el compuesto de arriba) ha sido perforada en el medio por una más pequeña que ha huido de la escena (no visible). El telescopio espacial Hubble capturó previamente una imagen en luz visible de la escena (mitad superior). Pero con sus ojos infrarrojos, JWST reveló mucha más estructura y complejidad dentro de la galaxia (mitad inferior).

Retrato de exoplaneta

NASA, ESA, CSA, Aarynn Carter/UCSC, Equipo ERS 1386, Alyssa Pagan/STSCI

El gigante gaseoso HIP 65426b fue el primer exoplaneta en ser retratado por JWST (cada recuadro muestra el planeta en una longitud de onda de luz diferente; el símbolo de la estrella indica la ubicación de la estrella madre del planeta). Esta imagen, publicada por la astrónoma Sasha Hinkley y sus colegas, no parece gran cosa en comparación con otras vistas espectaculares del JWST desde el espacio. Pero dará pistas sobre la composición de la atmósfera del planeta y mostrará el potencial del telescopio para hacer más de este tipo de trabajo en exoplanetas aún más pequeños y rocosos.SN: 24/09/22, pág. 6).

Sacúdete el polvo

NASA, ESA, CSA, STScI, Hubble Heritage Project/STScI/AURA; Procesamiento de imágenes: Joseph DePasquale, Anton M. Koekemoer y Alyssa Pagan/STScI

Otra imagen clásica del Hubble actualizada por JWST son los Pilares de la Creación. Cuando Hubble vio esta región de formación estelar en luz visible, estaba envuelta en polvo (extremo superior izquierdo). La visión infrarroja de JWST revela estrellas recién nacidas brillantes (arriba a la derecha).

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