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Telescopio espacial James Webb: todo lo que debes saber

Rastrear el origen de las primeras galaxias y buscar señales de habitabilidad en exoplanetas. Este es el objetivo del telescopio espacial James Webb, el instrumento de este tipo más grande y poderoso jamás construido por la humanidad y que reemplazará al histórico Hubble. Te contamos todo lo que necesitas saber sobre esta trascendental misión que está dando sus primeros pasos.

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Después de 25 años de desarrollo, el James Webb fue lanzado al espacio el 25 de diciembre de 2021, en una de las misiones más ambiciosas en la historia de la NASA y para la cual también se ha aliado con la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial de Canadá. Y un mes más tarde  concretó su primer hito: la llegada al punto de su órbita definitiva.

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El telescopio tiene la capacidad de explorar con detalles nunca antes vistos los planetas y cuerpos del Sistema Solar, recoger señales de la formación de las primeras galaxias, buscar nuevas estrellas en formación y analizar características clave de los agujeros negros, entre otras funciones.

Qué es el telescopio James Webb

Telescopio James Webb
Getty Images

El telescopio espacial James Web comenzó a ser construido por la NASA en 1996, como parte del proceso de reemplazo programado del Hubble.

Originalmente llamado Next Generation Space Telescope (NGST), desde 2002 adoptó el nombre del segundo administrador de la NASA y pieza clave en el desarrollo de programa Apolo.

Según la NASA, su tecnología permitirá estudiar cada fase de la historia cósmica, desde el interior del Sistema Solar hasta las galaxias observables más distantes del universo temprano.

Con un espejo primario de 3 pies de ancho, cuatro instrumentos de medición y un panel solar del tamaño de una cancha de tenis, estas son las principales especificaciones del telescopio espacial:

  • Tamaño del espejo primario: 3 pies (6.5 metros) de ancho.
  • Forma del espejo: se compone de 18 segmentos hexagonales desplegables chapados en oro.
  • Panel solar: el panel desplegable de cinco capas es del tamaño de una cancha de tenis.
  • Instrumentos: cámara de infrarrojo cercano (NIRCam), espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec), instrumento de infrarrojo medio (MIRI) y generador de imágenes de infrarrojo cercano y espectrógrafo sin rendija (NIRISS) con el sensor de guía fina (FGS).
  • Longitud de onda: visible, infrarrojo cercano, Infrarrojo medio (0,6-28,5 micrómetros).
  • Distancia de viaje: 1 millón de millas (1,5 millones de kilómetros) de la Tierra.
  • Ubicación espacial: orbitando el Sol alrededor del segundo punto de Lagrange (L2).

Cuáles son los objetivos del telescopio espacial James Webb

Telescopio James Webb
NASA

Se estima que será capaz de contemplar la época en que se formaron las primeras estrellas y galaxias, hace más de 13,500 millones de años, una parte del espacio y el tiempo nunca antes visto.

¿Cómo lo hará? Debido a la expansión continua del universo, la luz ultravioleta y visible emitida por los primeros objetos luminosos se ha estirado o “corrido al rojo”. Hoy llega como luz infrarroja. Esas son las señales que buscará el Webb, ya que está diseñado para capturarlas con una “resolución y sensibilidad sin precedentes”, según la NASA.

“El telescopio infrarrojo del Webb explorará una amplia gama de cuestiones científicas para ayudarnos a comprender los orígenes del universo y nuestro lugar en él”, afirma la NASA.

Se espera que el telescopio también sea útil para estudiar planetas y otros cuerpos del Sistema Solar para determinar su origen y evolución y compararlos con exoplanetas, cono se conocen los planetas que orbitan otras estrellas.

Precisamente los exoplanetas son otro de sus objetos de interés. Observará aquellos que están ubicados en las zonas habitables de sus respectivas estrellas, es decir, las regiones donde un planeta tiene la capacidad de albergar agua líquida en su superficie; y tendrá la capacidad de determinar dónde hay características de habitabilidad.

Otra de sus novedades es su capacidad para examinar la luz de las estrellas filtrada a través de atmósferas planetarias, lo que permitirá conocer sus composiciones químicas.

Dónde orbita el telescopio James Webb

Órbita del telescopio James Webb
Imagen utilizada con permiso del titular de los derechos de autor

El Webb está en órbita desde el segundo punto de Lagrange (L2), una de las cinco posiciones del espacio donde la atracción gravitacional del Sol y la Tierra equilibra la fuerza centrípeta requerida para que una nave espacial se mueva con ellos.

Por estas condiciones, los puntos de Lagrange son particularmente útiles para reducir el combustible requerido para que una nave espacial permanezca en posición.

La ubicación también permite comunicaciones continuas con Webb a través de Deep Space Network, una matriz internacional de antenas gigantes administradas por el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA.

Puesta en marcha del telescopio James Webb

James Webb Space Telescope Deployment Sequence (Nominal)

Tras su lanzamiento, el telescopio viajó aproximadamente un millón de millas de la Tierra para entrar en órbita e inició su puesta en operaciones, desplegando sus espejos, parasoles y otros sistemas más pequeños,

Luego, debe enfriarse de forma gradual a temperaturas de funcionamiento criogénicas, antes de que la NASA pueda comenzar a operar con seguridad los instrumentos científicos (alrededor de 40 kelvin, o menos de -380° Fahrenheit).

Para que los segmentos del espejo primario de Webb actúen como una única óptica, cada uno de los 18 segmentos debe estar alineado dentro de una fracción de la longitud de onda de la luz del infrarrojo cercano, algo así como una décima parte del grosor de un cabello humano.

El telescopio comenzará a recopilar sus primeras imágenes una vez terminado su proceso de puesta en marcha de seis meses, lo que podría ocurrir en junio o julio de 2022.

Rodrigo Orellana
Ex escritor de Digital Trends en Español
Twitter, Facebook, Instagram, WhatsApp, Telegram, criptomonedas, metaverso, son algunos de los temas que aborda el periodista…
James Webb descubre un exótico «mundo de vapor»
james webb descubre exotico mundo vapor exoplaneta

Nuestro sistema solar tiene una amplia variedad de tipos de planetas, desde el diminuto y rocoso Mercurio hasta el enorme gigante gaseoso Júpiter y el distante gigante helado Urano. Pero más allá de nuestro propio sistema, hay aún más tipos de exoplanetas, incluidos los mundos acuáticos cubiertos de océanos y donde la vida podría prosperar. Ahora, los investigadores que utilizan el telescopio espacial James Webb han identificado un nuevo y exótico tipo de planeta llamado mundo de vapor, que tiene una atmósfera compuesta casi en su totalidad de vapor de agua.

El planeta, llamado GJ 9827 d, fue examinado por el Telescopio Espacial Hubble a principios de este año y tenía a los investigadores tan intrigados que quisieron volver a verlo más de cerca usando Webb. Descubrieron que el planeta, que tiene aproximadamente el doble del tamaño de la Tierra, tenía una atmósfera muy diferente del hidrógeno y el helio típicos que se ven habitualmente. En cambio, estaba lleno de vapor caliente.

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El James Webb dirige su mirada a la Galaxia Exterior Extrema
james webb galaxia exterior extrema

Una nueva y magnífica imagen del telescopio espacial James Webb muestra una bulliciosa región de formación estelar en el lejano borde de la Vía Láctea. Llamada, dramáticamente, la Galaxia Exterior Extrema, esta región se encuentra a 58.000 años luz de distancia del centro de la galaxia, que es más del doble de la distancia del centro que la Tierra.

Los científicos pudieron utilizar los instrumentos NIRCam (Cámara de Infrarrojo Cercano) y MIRI (Instrumento de Infrarrojo Medio) de Webb para capturar la región con gran detalle, mostrando nubes moleculares llamadas Nubes de Digel 1 y 2 que contienen cúmulos de hidrógeno, lo que permite la formación de nuevas estrellas.
El telescopio espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA ha observado las afueras de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Conocida como la Galaxia Exterior Extrema, esta región se encuentra a más de 58.000 años luz del centro galáctico. NASA, ESA, CSA, STScI, M. Ressler (NASA-JPL)
"En el pasado, sabíamos sobre estas regiones de formación estelar, pero no podíamos profundizar en sus propiedades", dijo la investigadora principal, Natsuko Izumi, de la Universidad de Gifu, en un comunicado. "Los datos de Webb se basan en lo que hemos recopilado gradualmente a lo largo de los años a partir de observaciones anteriores con diferentes telescopios y observatorios. Podemos obtener imágenes muy potentes e impresionantes de estas nubes con Webb. En el caso de Digel Cloud 2, no esperaba ver una formación de estrellas tan activa y chorros espectaculares".

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James Webb detecta otro par de galaxias formando un signo de interrogación
james webb detecta otro par galaxias signo interrogacion galaxia de interrogaci  n

Internet se divirtió mucho el año pasado cuando los espectadores con ojos de águila vieron una galaxia que parecía un signo de interrogación en una imagen del telescopio espacial James Webb. Ahora, Webb se ha topado con otra galaxia interrogadora, y las razones de su forma inusual revelan un hecho importante sobre cómo el telescopio mira algunas de las galaxias más distantes jamás observadas.

La nueva galaxia en forma de signo de interrogación es parte de una imagen del cúmulo de galaxias MACS-J0417.5-1154, que es tan masiva que distorsiona el espacio-tiempo. Los objetos extremadamente masivos, en este caso, un cúmulo de muchas galaxias, ejercen tanta fuerza gravitacional que curvan el espacio, por lo que la luz que viaja más allá de estos objetos se estira. Es similar usando una lupa. En algunos casos, este efecto, llamado lente gravitacional, puede incluso hacer que la misma galaxia aparezca varias veces en diferentes lugares dentro de una imagen.
El cúmulo de galaxias MACS-J0417.5-1154 es tan masivo que está deformando el tejido del espacio-tiempo y distorsionando la apariencia de las galaxias detrás de él a través de un efecto conocido como lente gravitacional. Este fenómeno natural magnifica las galaxias distantes y también puede hacer que aparezcan en una imagen varias veces, como muestra el telescopio espacial James Webb de la NASA. NASA, ESA, CSA, STScI, Vicente Estrada-Carpenter (Universidad de Santa María)
Este caso en particular es el resultado de que la Tierra, el cúmulo de galaxias y la galaxia objetivo se alinean de esa manera, y se llama lente gravitacional umbilical hiperbólica. En realidad, hay un par de galaxias aquí, pero la lente hace que aparezca cinco veces y crea la forma de signo de interrogación.

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