Astrónomos Informan de sus Hallazgos Mientras el Megatelescopio Proporciona los Primeros Datos

Por: William Brown, Biofísico de Resonance Science Foundation

Tal vez una de las actividades más nobles de la humanidad sea la astronomía observacional, que nace de una curiosidad sin límites y del puro disfrute que supone contemplar las maravillas del cosmos, un descubrimiento que recompensa el espíritu y el intelecto, porque cuando observamos el Universo, de hecho, llegamos a comprendernos mejor a nosotros mismos. Para fomentar esta noble y esclarecedora búsqueda, el Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA ha desplegado con éxito uno de los "ojos en el universo" más avanzados tecnológicamente de la humanidad, el telescopio espacial James Webb -una maravilla tecnológica-, cuyas primeras imágenes fueron reveladas el 11 de julio.

La misión declarada:
El Telescopio Espacial James Webb (a veces llamado JWST o Webb) es un observatorio infrarrojo en órbita que complementará y ampliará los descubrimientos del Telescopio Espacial Hubble, con una cobertura de mayor longitud de onda y una sensibilidad muy mejorada. Las longitudes de onda más largas permitirán a Webb acercarse mucho más al principio de los tiempos y buscar la formación no observada de las primeras galaxias, así como observar el interior de las nubes de polvo donde se están formando las estrellas y los sistemas planetarios actuales. NASA Goddard Space Flight Center/ About

El telescopio espacial James Webb no estará en órbita alrededor de la Tierra, como el telescopio espacial Hubble, sino que orbitará alrededor del Sol, a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, en lo que se denomina el segundo punto de Lagrange o L2. Lo especial de esta órbita es que permite que el telescopio se mantenga en línea con la Tierra mientras se mueve alrededor del Sol. Esto permite que el gran parasol del satélite proteja al telescopio de la luz y el calor del Sol y la Tierra (y la Luna).

El telescopio Webb orbitará lejos de la Tierra y estará protegido del Sol, ya que captará muchas imágenes en el espectro EM infrarrojo -lo que permite ver regiones con mucho polvo que oscurecen la luz de menor longitud de onda, como los discos protoplanetarios rocosos- el telescopio debe funcionar a temperatura de vacío.

Además de sus numerosos y notables logros tecnológicos, la misión del JWST supondrá también una verdadera democratización de la ciencia en la que la comunidad astronómica mundial podrá proponer proyectos y realizar observaciones con el telescopio Webb, y todos los datos/imágenes estarán a disposición del público. Los proyectos deben estar dentro del ámbito de los objetivos principales de la misión, que incluyen:

• Búsqueda de las primeras galaxias u objetos luminosos formados tras el Big Bang
• Determinar cómo evolucionaron las galaxias desde su formación hasta ahora
• Observar la formación de las estrellas desde las primeras etapas hasta la formación de sistemas planetarios
• Medir las propiedades físicas y químicas de los sistemas planetarios, incluido nuestro propio Sistema Solar, e investigar el potencial de vida en esos sistemas

En las primeras semanas de funcionamiento, la misión del JWST ya está transformando la astronomía.

Exoplanetas y Discos

Para los astroquímicos y los astrobiólogos, el telescopio Webb será un tesoro de datos, ya que permitirá realizar observaciones nunca vistas de los primeros discos de formación de planetas y analizar directamente las atmósferas de los exoplanetas.

 _{JWST permitirá a los científicos estudiar las moléculas de los discos de hielo y polvo que rodean a las estrellas jóvenes donde nacen los planetas, cometas y otros cuerpos. Imagen: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)}

Quizás una de las características más emocionantes de la misión JWST es que tiene la posibilidad de verificar la habitabilidad de exoplanetas similares a la Tierra mediante el análisis de la constitución molecular de sus atmósferas (si están presentes).

A la cabeza de la lista de exoplanetas potencialmente habitables similares a la Tierra se encuentra el sistema TRAPPIST-1, una increíble colección de siete exoplanetas rocosos a 41 años luz de la Tierra. El sistema es muy susceptible de ser observado directamente y tiene muchas posibilidades de contener un cuerpo habitable similar a la Tierra, ya que los siete exoplanetas rocosos están distribuidos por la zona habitable del sistema.

¡Paso a paso! 🤩 ¡Bienvenidos a Trappist-1! Este es el mejor vistazo que hemos tenido (hasta ahora) a un sistema extraordinario gracias al telescopio espacial James Webb, que es uno de nuestros mejores candidatos para encontrar vida. La imagen puede parecer pixelada y se hizo para confirmar que el telescopio estaba bien apuntado y calibrado. Tampoco es la última que veremos. Si TRAPPIST-1b pasó por delante de la estrella el 18 de julio, parte de la luz de la estrella puede haberse filtrado a través de la atmósfera del exoplaneta. Los astrónomos podrían aprender sobre la atmósfera de TRAPPIST-1b comparando los espectros de TRAPPIST-1 antes, durante y después del paso del planeta. ¡Extraordinario! - María Carolina Brühl, Astrónoma de Resonance Science Foundation.

Los primeros datos del análisis espectral de los exoplanetas se esperan con impaciencia, aunque las interpretaciones de la habitabilidad tendrán que ser matizadas: los exoplanetas están justo frente a la estrella principal y, al tratarse de una enana de baja masa propensa a frecuentes erupciones solares, las atmósferas planetarias pueden ser abatidas, pero si hay grandes masas de agua como océanos, todavía hay una buena posibilidad de vida acuática.

Galaxias

Dos de los principales objetivos de la misión son (1) buscar las primeras galaxias u objetos luminosos formados después del Big Bang, y (2) determinar cómo evolucionaron las galaxias desde su formación hasta ahora. En las primeras semanas de funcionamiento, el telescopio Webb registró la galaxia más lejana y, por tanto, la más antigua conocida:

_{Ana galaxia recién descubierta, denominada GLASS-z13, que está tan lejos que la vemos tal y como apareció 300 millones de años después del Big Bang, ostenta ahora el récord de la galaxia más antigua conocida. No se espera que ese récord dure mucho tiempo. Crédito de la imagen: Naidu et al, P. Oesch, T. Treu, GLASS-JWST, NASA/CSA/ESA/STScI}

El hallazgo procede del análisis de una de las primeras imágenes publicadas del telescopio Webb -el cúmulo de galaxias llamado SMACS 0723- que contiene tal cantidad de materia que el denso cúmulo galáctico curva el espacio-tiempo en una auténtica lente, magnificando las galaxias que hay detrás de él desde nuestra línea de visión (imagen inferior). Los equipos de investigación han publicado sus resultados en el servidor arXiv [1], [2].

En los próximos días se publicarán más actualizaciones de este informe a medida que se recopilen los datos.

Referencias

[1] G. Mahler et al., “Precision modeling of JWST’s first cluster lens SMACSJ0723.3-7327.” arXiv, Jul. 19, 2022. Accessed: Aug. 01, 2022. [Online]. Available: http://arxiv.org/abs/2207.07101

[2] M. Pascale et al., “Unscrambling the lensed galaxies in JWST images behind SMACS0723.” arXiv, Jul. 23, 2022. Accessed: Aug. 01, 2022. [Online]. Available: http://arxiv.org/abs/2207.07102