El James Webb sigue la lógica del famoso refrán “si la montaña no va a Mahoma, Mahoma va a la montaña”. Ocurre que, a diferencia de los telescopios que operan desde la Tierra, este equipo creado por la NASA lo hace in situ, en el mismísimo espacio. Además, con instrumentos de avanzada. Desde esa posición privilegiada, en la que flota hace poco más de dos años, indaga al Universo y nos regala imágenes impactantes.
Leé también: James Webb encuentra un exoplaneta seis veces más grande que el planeta más voluminoso del Sistema Solar
Para conocer más acerca del funcionamiento del Telescopio Espacial James Webb, conversamos con un científico planetario que usó ese instrumental para estudiar las características de una galaxia inusualmente brillante. “Antes del JWST —siglas que identifican al poderoso dispositivo— simplemente no podíamos estudiar galaxias a tales distancias, con tanto detalle. La que encontramos, GS-NDG-9422, es sorprendente porque no se parece a nada que hayamos visto antes. Pero, al mismo tiempo, sabíamos que el telescopio descubriría sorpresas”, dice a TN Tecno el especialista de la Universidad de Oxford y autor principal del estudio, Alex Cameron.
Los secretos del James Webb, revelados por un científico planetario
Con una inversión en torno a los 10.000 millones de dólares, construido por la NASA en colaboración con sus pares de Europa y Canadá; el JWST causó gran revuelo desde que se lanzó al espacio y envió las primeras imágenes hace poco más de dos años, encontrando en el Universo a sucesivos contendientes por el título de “la galaxia más antigua nunca antes vista”. Gracias a sus espejos y sistemas infrarrojos, consigue capturas que cautivan incluso a los que no son expertos en astronomía, desde fuentes de luz antiguas hasta planetas que están fuera del Sistema Solar.
- ¿Por qué los telescopios anteriores no ofrecían la información que el JWST sí nos permite ver?
- Ocurre que está diseñado específicamente para estudiar las galaxias más distantes. Nos permite mirar hacia atrás en el tiempo hasta algunas de las primeras estrellas que se formaron. El mayor desafío de observar galaxias tan distantes es que su luz se estira a longitudes de onda más largas a medida que viaja hacia nosotros, debido a la expansión del Universo. Esto significa que lo que se emitió desde estas galaxias como luz visible nos llega como luz infrarroja. JWST es, con mucho, el telescopio infrarrojo más sensible jamás construido.
- Más allá del hallazgo de la galaxia superluminosa, nos interesa conocer algunos detalles acerca del telescopio. Por ejemplo, ¿los astrónomos solicitan algo así como “turnos” para utilizar el James Webb? ¿Cómo logran que el telescopio apunte a las regiones que desean?
- La mayor parte del tiempo disponible se decide en una “convocatoria de propuestas” anual. Todos escriben un documento breve que describe su idea sobre para qué quieren utilizar el telescopio. Inevitablemente, hay muchas más propuestas presentadas que tiempo disponible, por lo que varios paneles decidirán qué programas son los más interesantes científicamente y les otorgarán el tiempo.
- Entonces, como has explicado, el JWST permite observar la infancia del cosmos. ¿Cómo logra esto? Así, ¿es válido decir que la galaxia mencionada en su estudio es vista por el telescopio, pero ya no existe?
- Para ser precisos, muchas de las estrellas de esa galaxia probablemente sigan vivas y en buen estado. Ahora bien, estamos observando esa galaxia como era hace aproximadamente 12.000 millones de años. El rango de vidas que pueden tener las estrellas es enorme. La luz que vemos en nuestras observaciones de esta galaxia será alimentada principalmente por las más masivas, y estas solo viven unos pocos millones de años, por lo que se habrán extinguido hace muchísimo tiempo. Pero las estrellas con masas más cercanas a la de nuestro Sol, o incluso menores, pueden vivir 10.000 millones de años, o más. Es probable que algunas de estas estrellas se formaran en esta galaxia y, por lo tanto, sigan vivas hoy en día. Además, también es posible que otras más nuevas se hayan formado en algún momento desde entonces.
- Centrándonos en el hallazgo de GS-NDG-9422, ¿cómo se explica su brillo inusual? En ese sentido, ¿por qué ha dicho que el estudio de esta galaxia nos permite comprender cómo comenzó la historia cósmica?
- Identificamos esta galaxia que fue observada con JWST, que muestra algunas firmas muy inusuales. Por lo general, la luz de una galaxia está dominada por la emitida directamente por sus estrellas. Pero cuando analizamos estas firmas lumínicas, descubrimos que los modelos teóricos que mejor encajaban eran aquellos en los que la mayor parte era emitida por gas caliente.
Según nuestro modelo, creemos que este gas fue calentado por estrellas masivas muy cercanas. Las estrellas de estas temperaturas brillarán mucho más que las que tienen temperaturas más bajas. Normalmente, no observamos muchas a estas temperaturas en galaxias cercanas. Por lo tanto, el hecho de que estemos viendo tantas de ellas en esta galaxia primitiva nos dice algo sobre las diferencias en las propiedades de las estrellas en épocas tempranas y cómo se formaron.
Leé también: James Webb encuentra un exoplaneta seis veces más grande que el planeta más voluminoso del Sistema Solar
La galaxia GS-NDG-9422 fue vista por el Telescopio James Webb tal como existió hace 1.000 millones de años después de Big Bang. Al respecto, cabe recordar que se estima que la edad del universo ronda los 13.800 millones de años. Un detalle relevante: mientras que las estrellas calientes y masivas en la Vía Láctea generalmente tienen temperaturas que rondan los 20.000 a 32.000 grados Celsius, las de esta galaxia superan los 62.000 grados.
“Mi primer pensamiento al observar el espectro de luz de la galaxia fue: eso es raro”, comenta Cameron. ¿Qué pasos siguen después de la publicación de los hallazgos en Monthly Notices of The Royal Astronomical Society? El investigador británico anticipa que prevén realizar un estudio detallado, con más muestras, para saber con mayor certeza cuán comunes son ese tipo de galaxias.
“Para este tipo de cosas fue diseñado el James Webb, que está descubriendo fenómenos totalmente nuevos en el Universo temprano que nos ayudarán a entender cómo comenzó la historia cósmica”, cierra el científico británico.
