Por fin el telescopio espacial JWST, tras dos décadas de puesta a punto y una inversión de unos 10.000 millones de dólares, ha enviado a la Tierra imágenes sorprendentes sobre el Universo profundo. Su recorrido ha superado 1,5 millones de kilómetros en el espacio.
Para honrar esta hazaña, Science, órgano oficial de la Asociación Americana para el Avance de las Ciencias, la ha distinguido como su avance del año 2022.
Sin los obstáculos de la atmósfera de la Tierra, los telescopios espaciales ofrecen una vista intacta de nuestro universo circundante. Sin embargo, a diferencia de su predecesor, el Hubble, el JWST puede capturar luz infrarroja, incluida la luz emitida por las primeras estrellas y galaxias que aparecieron.
A los pocos días de estar en línea, a finales de junio de 2022, los investigadores comenzaron a descubrir miles de nuevas galaxias más distantes y antiguas que cualquiera de las documentadas anteriormente, algunas quizás más de 150 millones de años más antiguas que la más antigua identificada por el Hubble.
Además, los telescopios son capaces de recolectar suficiente luz de objetos astronómicos, desde estrellas nacientes hasta exoplanetas, para revelar de qué están hechos y cómo se mueven por el espacio.
Como recuerda Daniel Clery, físico teórico de la Universidad británica de York, el 11 de julio pasado, en una transmisión en directo desde la Casa Blanca, el presidente de los Estados Unidos, Joe Biden, dio a conocer la primera imagen de lo que llamó un nuevo telescopio espacial “milagroso”.
Junto con millones de personas en todo el mundo, se maravilló de una multitud de miles de galaxias, algunas vistas como eran hace 13.000 millones de años. “Es difícil incluso de comprender”, reconoció entonces Biden.
Telescopio JWST, el niño prodigio de la Astronomía
El presidente no presenta muchos telescopios, pero JWST, el niño prodigio de la astronomía chapado en oro construido por la NASA con la ayuda de las Agencias espaciales europea y canadiense, merece ese honor. Es la misión científica más compleja que se haya puesto en el espacio y, con 10.000 millones de dólares, la más cara. Y no fue fácil. Su construcción en la Tierra requirió 20 años y enfrentó múltiples contratiempos.
Surgieron nuevos peligros durante el viaje de un mes y 1,5 millones de kilómetros del telescopio recorridos en el espacio, cuando se desplegó su gigantesco parasol y floreció su espejo dorado. Los ingenieros marcaron un total de 344 pasos críticos, cualquiera de los cuales podría haber condenado la misión si hubiera salido mal.
Los telescopios espaciales ven el universo sin distorsiones por la atmósfera de la Tierra, cuyo aire cambiante hace que las estrellas centelleen, y cuyas moléculas de gas bloquean por completo muchas longitudes de onda, incluida gran parte del infrarrojo. El telescopio Hubble mostró el inmenso poder de un espejo en el espacio. Sus datos han alimentado más de 22.000 artículos.
Pero incluso antes de que Hubble despegara en 1990, los astrónomos comenzaron a planificar su sucesor. La próxima vez querían un telescopio con ojos infrarrojos. Las primeras estrellas y galaxias del universo, calientes y recién formadas, brillan más en las longitudes de onda ultravioleta y visible. Pero en los miles de millones de años que tardó esa luz en viajar a través del espacio para llegar a la Tierra, el universo mismo se expandió, extendiendo la luz a longitudes de onda infrarrojas más largas. Como resultado, la luz infrarroja brinda la mejor vista de esos primeros tiempos.
Espejo gigante
Los astrónomos también querían capturar suficiente luz de los confines del universo para separarla en un espectro de sus colores constituyentes, que revelan de qué está hecho un objeto y cómo se mueve. El espectro de la luz de las estrellas que pasa a través de la atmósfera de un exoplaneta, por ejemplo, lleva las huellas dactilares de los gases en la atmósfera del planeta y sugiere si las condiciones son favorables para la vida.
Para hacer todo eso, los astrónomos diseñaron planes para un telescopio con un espejo enorme: el JWST tiene 6,5 metros de ancho, casi tres veces el ancho del Hubble. Era demasiado grande para caber dentro de un cohete, por lo que tenía que poder plegarse para el lanzamiento.
Otro desafío fue mantener frío todo el telescopio, para evitar que su propio brillo cálido estropeara las observaciones infrarrojas. Por lo tanto, los ingenieros idearon un parasol desplegable de varias capas para mantenerlo helado a menos 233 °C y un enfriador criogénico mecánico para enfriar un instrumento a menos 266 °C. También eligieron construir el espejo con berilio tóxico, en lugar del vidrio habitual, porque es liviano y funciona mejor en el frío extremo.
Los retrasos y los costes aumentaron, lo que llevó al Congreso de los EE UU a amenazar con cancelar el proyecto en 2011. Sin embargo, los astrónomos presionaron mucho para que el telescopio JWST sobreviviera y los legisladores cedieron, fijando una fecha límite firme y un techo de costos. La NASA se mantuvo en esos límites, por un tiempo.
