Por: Guillermo Bosch
Dr. Astronomía, Profesor Facultad de Cs Astronómicas UNLP
Investigador IALP (UNLP-CONICET)
En estos días el mundo entero se maravilló con las nuevas imágenes obtenidas por el Telescopio Espacial ‘James Webb’. Y junto a estas abundan las referencias a que dicho telescopio representa ‘un antes y después’ en la observación astronómica. ¿Cuáles son entonces las características que lo hacen único e inigualable? Para comprender esto conviene repasar rápidamente cuáles son las dos características más importantes que debe tener un telescopio para ser una herramienta útil para la investigación.
La primera es el tamaño de su espejo primario: como el telescopio observa luz muy débil de objetos remotos, cuanto mayor es su superficie colectora de luz, mayor será su capacidad de detectarlos. La comparación más directa la tenemos con nuestros ojos, cuyas pupilas se dilatan en la oscuridad para así aumentar su superficie y permitirnos ver mejor en esas condiciones. Esta es la sencilla razón que motiva la construcción de telescopios cada vez más grandes.
La segunda es la calidad de su imagen: por más que el espejo primario junte muchísima luz gracias a su gran tamaño, gran parte de esa ventaja se perderá si no puede formar una imagen perfecta del objeto observado. Aquí juega un papel fundamental la atmósfera terrestre que, debido a la turbulencia del aire que respiramos, borronea irremediablemente la imagen final de los telescopios ubicados en la superficie del planeta. La solución conceptualmente fácil pero de ejecución extremadamente complicada es poner el telescopio en órbita fuera de la Tierra.
Por motivos presupuestarios y logísticos, los telescopios construidos y emplazados sobre la superficie terrestre han ido incrementando su tamaño a lo largo de los años, contando con espejos de hasta 10 metros de diámetro, mientras que el más importante telescopio espacial (Hubble) hasta el presente tenía ‘apenas’ 2 metros de diámetro.
El nuevo Telescopio James Webb tiene varias diferencias importantes con su predecesor. La básica es el tamaño de su espejo, que cuenta con aproximadamente 6 metros de diámetro y le permite observar objetos 10 veces más débiles que Hubble
. La segunda diferencia es que está equipado con instrumentos para observar en otra región del espectro: el infrarrojo. Esto surge de una necesidad, puesto que al intentar observar galaxias
distantes, la expansión del Universo hace que la luz que nos llega de estos objetos esté desplazada hacia el rojo (debido al corrimiento Doppler). Si queremos comparar las características ópticas de nuestro Universo cercano, debemos observar las galaxias lejanas en el infrarrojo, tanto cercano como medio.
El hecho de que el telescopio trabaje en esta zona del espectro electromagnético impone otra característica que diferencia a Webb de su predecesor, ya que debe mantenerse a temperaturas extremadamente bajas para evitar que el telescopio mismo emita radiación infrarroja que contaminaría los datos obtenidos. Este nuevo telescopio no está orbitando nuestro planeta como el Hubble sino que está situado en un punto de equilibrio del sistema
Sol-Tierra, conocido como ‘Punto de Lagrange L2’. En este sitio, el telescopio acompaña a la Tierra orbitando directamente alrededor del Sol, pero a un millón y medio de kilómetros de nuestro planeta. La ventaja de esta configuración es que permite que la pantalla que evita que el telescopio se caliente debido a la radiación del Sol y de nuestro propio planeta esté permanentemente en la orientación correcta y evite el calentamiento.
Con estas especificaciones el Telescopio Webb puede observar objetos extremadamente débiles. Un ejemplo son las galaxias observadas que están a unos 5 mil millones de años luz de distancia. Analizar estas galaxias es esencial puesto que su luz ha viajado durante miles de millones de años hasta llegar a nosotros, de manera que podemos estudiar cómo eran las galaxias en esas épocas tempranas del Universo. Pero débil no es sólo sinónimo
de lejano sino que también refiere objetos de muy bajo brillo propio. En otra de las imágenes que se publicaron en estos días, pudimos ver información obtenida de la atmósfera de un planeta extrasolar, donde se hacía evidente la presencia de moléculas de agua, un ingrediente esencial para la existencia de vida similar a la que tenemos en nuestro planeta.
Diseñar un telescopio que cumpla todos estos requisitos, y que lo haga luego de ser lanzado desde la Tierra, desplegado automáticamente en el espacio sin la posibilidad de supervisión de personal técnico alguno representó un desafío sin precedentes. El proceso incluyó interminables etapas de revisión, que demoraron su puesta en marcha y generaron enorme ansiedad en la comunidad de investigadores. Pero finalmente en esta semana pudimos ser testigos de las primeras muestras de que cuenta con sus capacidades en pleno funcionamiento y está listo para comenzar a tomar los datos que permitirán asombrosos descubrimientos a lo largo de su vida útil.
