Como un regalo de Nochebuena, el 25 de diciembre de 2021, el Telescopio Espacial James Webb (JWST, por sus siglas en inglés) fue lanzado al espacio a bordo de un cohete Ariane 5 desde la base de la Guayana Francesa.
Uno de los mayores propósitos de este observatorio espacial es el estudio de la fase más temprana de la historia cósmica, poco después del Big Bang ocurrido hace 13,800 millones de años.
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Siete meses después de su lanzamiento, el 11 y 12 de julio de 2022, el consorcio conformado por la NASA, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la CSA (Agencia Espacial Canadiense) dieron a conocer al mundo las primeras imágenes públicas del nuevo y ya operativo telescopio.
Tal y como lo detalla el ingeniero Leonel Hernández, de la Asociación Salvadoreña de Astronomía (Astro), las cinco fotografías incluyen un cúmulo de galaxias, una nebulosa planetaria, un conjunto de galaxias en interacción mutua, una sección de una región de formación de estrellas y el espectro de un exoplaneta.
Pero de todas, la que más atrajo a las audiencias fue la denominada Primer Campo Profundo del Webb, la cual, a primera vista, parece una foto más del espacio sideral. Pero los científicos nos revelan el extraordinario aporte de este telescopio de 10,000 millones de dólares.
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EL CÚMULO DE GALAXIAS
“La primera imagen liberada por el equipo de trabajo del JWST muestra un campo de un cúmulo de galaxias masivo llamado SMACS 0723, cuya luz ha viajado 4,200 millones de años hasta llegar a nuestros detectores del JWST. Allí también observamos galaxias que han sido deformadas en forma de arcos por el efecto de la lente gravitacional y que en algunos casos son tan distantes que la luz ha viajado más de 13 mil millones de años hasta llegar al JWST. Es la imagen de campo profundo más distante del Universo que hemos observado en infrarrojo hasta el momento”, explica el astrofísico colombiano Camilo Delgado Correal, al preguntarle vía email sobre el Primer Campo Profundo del Webb.
Al respecto, el portavoz de Astro añade que “en esta foto —que es el resultado de muchas imágenes que el telescopio estuvo captando con su Cámara del Infrarrojo Cercano (NIRCam en inglés) durante 12 horas y media (no es una “instantánea”)— , cada manchita visible es una galaxia, un universo-isla en sí mismo, conteniendo cada una cientos de millones de estrellas. Los puntos luminosos con seis puntas son estrellas mucho más cercanas, que se encuentran dentro de nuestra galaxia.
Asimismo, Hernández resalta que el “otro detalle llamativo de este cuadro fotográfico son los “arcos” en tonos de anaranjado, rodeando al centro de la imagen, que no son otra cosa que imágenes de otras galaxias muchísimo más lejanas que el grupo principal que aparece en ella. Esos arcos son producidos por un fenómeno físico llamado “lente gravitacional”...”.
Y, ¿qué es un lente gravitacional?
El astrofísico sudamericano lo expone de esta forma: “Es una técnica observacional consecuencia de la teoría de gravedad desarrollada por (Albert) Einstein, conocida como Relatividad general, que usa el concepto de que un cuerpo con masa, que consideraremos la lente gravitacional, puede generar una deformación del espacio-tiempo circundante y hacer que rayos de luz que provienen de fuentes lejanas a está lente, sufran una deflexión y consigo una deformación de la imagen original de dichas fuentes de luz. A causa de este efecto, galaxias espirales lejanas se podrían ver en forma de anillos o arcos según sea el caso de la alineación entre la fuente, la lente gravitacional y el observador”.
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Leonel Hernández de Astro enfatiza que lo que es más impresionante de la fotografía es que las imágenes distorsionadas de la galaxia más lejana, se han formado con luz que ha viajado casi 13,000 millones de años, cuando se estima que el universo tiene una edad de 13,800 millones de años. “Ese es el poder de este nuevo telescopio”, indica.
“Una imagen similar, de otra parte del cielo, fue captada por el Telescopio Espacial Hubble hace varios años. Pero, en esa ocasión, al Hubble le tomó casi dos semanas captar suficiente luz para producir esas imágenes. El Webb sólo necesitó medio día”, detalló el ingeniero.
EL DESFILADERO CÓSMICO
Una de las imágenes captadas por el James Webb más espectaculares es el de la Nebulosa Carina, en la que se puede admirar a detalle una sección de esta masa de materia cósmica conocida como El Desfiladero Cósmico. Según lo explicado en el sitio oficial de Astro, “esta nebulosa se encuentra a unos 7,600 años luz de la Tierra, se extiende por más de 300 años luz a lo ancho y es una reconocida guardería estelar. La nebulosa contiene a una estrella supergigante agonizante llamada Eta Carinae, así como al brillante cúmulo estelar Trumper 14, que es uno de los cúmulos más jóvenes conocidos”. Tal y como lo manifestó la astrofísica Amber Straughn, del Centro Goddard de Vuelo Espacial de la NASA en Maryland, la foto permite ver estrellas nuevas que no estaban a la vista.
EL ANILLO DEL SUR
La nebulosa planetaria NGC 3132 o Nebulosa del Anillo del Sur —ubicada en la constelación Vela— también aparece entre las fotografías del JWST. Fue tomada con el instrumento NIRCam (i) y con el MIRI (d) y ambos detectaron la luz en el rango del infrarrojo. Esta imagen muestra a dos estrellas muy juntas en el centro de esta “mortaja” estelar. La más tenue de las es la estrella central de la nebulosa, cuya superficie se encuentra a unos 100,000 kelvin de temperatura, según lo detallado en el portal astro.org.sv. “Esta estrella ha expulsado sus capas exteriores formando la nebulosa, y su intensa radiación ultravioleta hace brillar al gas expelido. Las nebulosas planetarias representan las fases finales en la evolución de estrellas con masas parecidas a la de nuestro Sol. El núcleo de estas nebulosas es una estrella enana blanca que ya no le queda más que irse enfriando”.
EL QUINTETO
En esta fotografía se puede apreciar al Quinteto de Stephan, definido por Astro como un grupo compacto de cinco galaxias localizado en dirección a la constelación de Pegaso. Fue descubierto por el astrónomo Édouard Stephan desde el Observatorio de Marsella, en 1877. También se le conoce como Grupo Compacto de Hickson 92 y la galaxia más brillante es la denominada NGC 7320, que realmente no forma parte del grupo. “Las otras cuatro galaxias sí se encuentran interactuando, en una especie de danza cósmica que las llevará eventualmente a fusionarse en una sola galaxia”.
NO ES UNA FOTO
La quinta de las fotografías que se publicaron no es en realidad una imagen. Según lo explica Astro en su sitio web, se trata de “un espectograma, una representación gráfica de la cantidad de luz de diferentes longitudes de onda emitida por un exoplaneta identificado como WASP-96b. El mundo gaseoso gigante, cuya masa se estima que es la mitad de la de Júpiter, es el más cercano de los objetos presentados por el James Webb. Se encuentra a unos 1,150 años luz en dirección de la constelación de Phoenix (el Ave Fénix), y está a unas 0.0453 unidades astronómicas de una estrella clase G (como el Sol) llamada WASP-96. El planeta gaseoso orbita a su sol una vez cada 3.4 días. El espectrograma confirmó la presencia de agua en la atmósfera del planeta, proporcionando además evidencia de la presencia de nubes y brumas. Aunque, se ha detectado que la atmósfera de este exoplaneta también contiene mucho sodio”.
DATOS DESTACADOS
1 Los exoplanetas son los planetas que están en órbita alrededor de otras estrellas que no son el Sol. Hasta la fecha se ha descubierto más de 5,000 exoplanetas, orbitando estrellas parecidas a nuestro Sol y también alrededor de otras diferentes.
2 Los instrumentos ópticos del James Webb son más sensibles a los “colores” del rango infrarrojo del espectro electromagnético. El infrarrojo es un tipo de luz que nuestro ojo humano no puede detectar, pero los ojos de algunos animales sí son capaces de hacerlo.
3 El valor actualmente aceptado de la velocidad de la luz (299,792,458 metros/segundo) que suele aproximarse a 300,000 km/s, fue medido a finales del siglo XIX por los físicos Albert Michelson y Edward Morley.
TOME NOTA
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