Esta mañana, la NASA publicó imágenes y datos aún más tentadores recopilados por el poderoso Telescopio Espacial James Webb de la agencia, mostrando nebulosas vibrantes y galaxias exóticas con un detalle sin precedentes. El impresionante debut de este cuadro de imágenes revela la diversidad de ciencia que el observatorio será capaz de lograr mientras esté en el espacio.
Las imágenes se unen a la primera imagen del Telescopio Espacial James Webb, o JWST, que la NASA y el presidente Joe Biden publicaron ayer durante una sesión informativa especial en la Casa Blanca. Esa primera imagen, una porción del cielo nocturno llamada SMACS 0723, mostraba una vertiginosa variedad de miles de galaxias distantes, todas agrupadas en solo un pequeño punto en el cielo del tamaño de un grano de arena cuando se mantenía a una distancia de un brazo. La NASA elogió la imagen como la imagen infrarroja más profunda del Universo jamás tomada. De hecho, la luz de algunas de las galaxias en la imagen ha viajado aproximadamente 13 mil millones de años para llegar a JWST.
ESTE CUADRO DE IMÁGENES REVELA LA DIVERSIDAD DE CIENCIA DE LA QUE SERÁ CAPAZ EL OBSERVATORIO
Mirar profundamente en el cosmos es solo una de las muchas cosas increíbles para las que JWST está diseñado. Con su enorme espejo recubierto de oro de 21 pies de ancho, el observatorio tiene la tarea de recolectar luz del Universo distante, objetos dentro de nuestro propio Sistema Solar e incluso la luz que rodea mundos lejanos. Las imágenes de hoy muestran una capacidad emocionante del observatorio, y son solo un punto de partida de lo que está por venir. Le quedan aproximadamente 20 años de vida útil para servir más deliciosas golosinas astronómicas.
“¿Qué pasó después del Big Bang? ¿Cómo crecieron las galaxias? ¿Cómo crecieron los primeros agujeros negros? ¿Qué pasó desde allí hasta aquí?” John Mather, un cosmólogo ganador del Premio Nobel de la NASA, preguntó durante una transmisión en vivo de la revelación de las fotos. “Así que esta es nuestra máquina del tiempo”.
Ayer, la NASA anunció que había terminado oficialmente de calibrar los diversos instrumentos de JWST y probar todos sus diferentes modos de operación, lo que significa que el observatorio y sus herramientas se han considerado listos para comenzar a recopilar datos. Y hay una gran lista de tareas pendientes para JWST. Su primer año de ciencia está lleno hasta el borde con varias observaciones del cosmos, todas supervisadas por científicos de todo el mundo que pujan competitivamente por tener un tiempo precioso con el telescopio.
Así que por deslumbrantes que sean estas primeras imágenes de JWST, son solo la punta de un iceberg cósmico, uno que no podemos ver completamente hasta que el telescopio apunte su espejo a varios parches del cielo.
Abra su apetito aprendiendo más sobre los primeros datos e imágenes a todo color de JWST y lo que significan para las operaciones científicas por venir.
QUINTETO DE STEPHAN
Quinteto de Stephan |NASA, ESA, CSA y STScI
Los habitantes de esta imagen son aludidos en el nombre. Es un grupo de cinco galaxias, rodeadas por una colorida variedad de galaxias y estrellas, algunas dentro de nuestra propia Vía Láctea y otras mucho más lejos. Mientras que se cree que la galaxia en la parte superior izquierda en realidad está en primer plano más cerca de la Tierra, las otras cuatro, ubicadas a unos 300 millones de años luz de distancia, están entrando repetidamente en contacto cercano entre sí. Es una danza cataclísmica que distorsiona sus formas y causa una ráfaga de nacimiento de estrellas dentro de sus brazos espirales. Dos de las galaxias en el centro de la imagen se pueden ver en el proceso de fusión activa.
“Esta es una imagen y un área muy importante para estudiar, porque realmente muestra el tipo de interacción que impulsa la evolución de las galaxias, ese es el mecanismo de crecimiento de las galaxias”, dijo Giovanna Giardino, científica de instrumentos NIRSpec en la Agencia Espacial Europea.
La imagen principal de arriba es una combinación de imágenes de infrarrojo medio e infrarrojo cercano, pero la NASA también compartió otra imagen del Quinteto en solo el infrarrojo medio, que muestra principalmente el gas y el polvo de las galaxias danzantes. Al despojar esa luz, vemos una sorpresa brillando en el centro de la galaxia superior.
El quinteto de Stephan tomado por el instrumento MIRI de JWST |NASA, ESA, CSA y STScI
“Ese es un agujero negro activo”, dijo Giardino. “No podemos ver el agujero negro en sí, pero vemos los materiales girando alrededor, siendo tragados por este tipo de monstruo cósmico”. Ese remolino calienta tanto el gas y el polvo circundantes que brilla extremadamente brillante. Es tan luminoso, de hecho, que el resplandor resultante es 40 mil millones de veces más brillante que el de nuestro Sol.
WASP-96 B
JWST fue capaz de capturar el espectro, o la descomposición de la luz, filtrada a través de la atmósfera de un planeta fuera de nuestro Sistema Solar, o un exoplaneta. Es una capacidad que nadie imaginó realmente cuando se soñaron las primeras iteraciones de JWST a fines de la década de 1980, pero se perfila como una de las cosas más emocionantes que el observatorio puede hacer.
En 1992, los astrónomos confirmaron la existencia de los primeros exoplanetas conocidos, y desde entonces, un campo completamente nuevo dedicado a la caza de estos mundos distantes ha surgido y florecido en las últimas décadas. Específicamente, los científicos están a la caza de la Tierra 2.0, un mundo rocoso como el nuestro que puede tener las condiciones adecuadas para albergar vida tal como la conocemos en su superficie. ¿Una forma de averiguarlo? Mire el aire que rodea al exoplaneta para ver qué tipos de gases están presentes. Si la composición química de la atmósfera coincide con la nuestra, tal vez la vida también exista allí.
“LO QUE ESTÁS VIENDO AQUÍ ES LA FIRMA REVELADORA, LA HUELLA QUÍMICA DEL VAPOR DE AGUA”.
Ahora, JWST puede resultar ser una herramienta valiosa en esa búsqueda. Hasta ahora, descomponer la luz en las atmósferas de los planetas ha sido increíblemente difícil, ya que estos objetos son pequeños y débiles, a menudo ahogados por la luz de las estrellas que orbitan. Pero con su precisión y potencia, JWST podrá recoger la luz filtrada a través de la capa muy delgada de gases alrededor de un planeta distante. Eso es exactamente lo que hizo el observatorio con esta última imagen. Muestra el espectro de la atmósfera de WASP-96 b, un planeta gigante de aproximadamente la mitad de la masa de Júpiter que se compone principalmente de gas, según la NASA.
Si bien este exoplaneta probablemente no alberga el tipo de vida que estamos buscando, tiene algunos componentes interesantes en su atmósfera. “Lo que estás viendo aquí es la firma reveladora, la huella química del vapor de agua … en la atmósfera de este exoplaneta específico”, dijo Knicole Colon, astrofísico del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, durante una sesión informativa hoy sobre el espectro. Esa agua no es líquida, pero lo más probable es que sea vapor de agua. Pero muestra cuánto detalle puede obtener JWST de la atmósfera de un exoplaneta.
Y tal vez hay otros mundos en los que JWST puede mirar para decirnos más.
NEBULOSA DEL ANILLO SUR
La fascinante Nebulosa del Anillo Sur parece un anillo turquesa gigante en el cielo nocturno, uno que se extiende por medio año luz de diámetro. También se conoce como la Nebulosa “Ocho Ráfagas”, ya que puede parecer una figura lateral ocho desde ciertos puntos de vista. El gas de la nebulosa en realidad se está expandiendo, moviéndose a nueve millas por segundo, alejándose rápidamente de la estrella binaria moribunda en el centro de la estructura, la brillante mota de luz en el corazón de la imagen.
Las dos imágenes de arriba muestran diferentes vistas de la nebulosa tomadas por dos de los instrumentos de JWST. La izquierda es de la NIRCam del observatorio, la cámara principal del telescopio que ve en el infrarrojo cercano, mientras que la derecha muestra una imagen del instrumento MIRI de JWST, que ve en el infrarrojo medio. Los diversos colores en las imágenes se correlacionan con los diferentes materiales que se encuentran dentro de la nebulosa, como el hidrógeno molecular y el gas ionizado caliente.
Gracias al poder de JWST, podemos ver la estrella binaria en el corazón de la nebulosa mucho más claramente. “A medida que entramos en el centro, vemos una especie de sorpresa para nosotros, que es que sabíamos que esta era una estrella binaria, pero efectivamente no vimos gran parte de la estrella real que produjo la nebulosa”, dijo Karl Gordon, científico de instrumentos en JWST. Pero gracias a MIRI, la estrella binaria entra en un enfoque mucho más claro.
Otro detalle divertido, cortesía de JWST: se puede ver una galaxia de fondo, frente a nosotros, que parece una delgada raya en la parte superior izquierda de las imágenes.
SMACS 0723
NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO
Todos probamos esta gloriosa imagen llena de galaxias ayer, pero la NASA ha proporcionado algunos detalles más sobre lo que estamos viendo exactamente. En el primer plano de la imagen hay un cúmulo masivo de galaxias ubicado a 4.600 millones de años luz de distancia. Son tan masivos que deforman el espacio y el tiempo a su alrededor, creando un efecto de lente que magnifica las galaxias en el fondo.
“La gravedad del cúmulo está distorsionando y deformando nuestra visión de lo que hay detrás”, dijo Jane Rigby, científica del proyecto de operaciones de JWST en la NASA, durante la sesión informativa. “Y entonces hay estas galaxias que parecen estiradas y tiradas, como si hubieran sido magnificadas, porque han sido magnificadas por la gravedad del cúmulo tal como Einstein dijo que lo harían”.
NEBULOSA CARINA
Quizás una de las nebulosas más icónicas capturadas por el Telescopio Espacial Hubble, la Nebulosa Carina es una nube masiva y luminosa de gas y polvo ubicada a unos 7.600 años luz de la Tierra. La nebulosa es una incubadora de estrellas gigante y violenta, hogar de estrellas recién formadas que están destrozando los materiales que las rodean, así como estrellas al borde de su propia autodestrucción.
Si bien las imágenes del Hubble de la Nebulosa Carina siempre han sido impresionantes, la última imagen de JWST lleva las cosas a un nivel superior. Esta imagen muestra los acantilados cósmicos de la nebulosa con un detalle y color impresionantes, revelando más detalles sobre esta área que nunca. “Hoy, por primera vez, estamos viendo nuevas estrellas que antes estaban completamente ocultas a nuestra vista”, dijo Amber Straughn, científica adjunta del proyecto JWST en la NASA, y agregó: “Honestamente, me tomó un tiempo incluso descubrir qué llamar en esta imagen. Hay tantas cosas sucediendo aquí. Es tan hermoso”.
Cientos de nuevas estrellas se pueden ver en esta imagen que los científicos aún no habían visto, así como chorros y burbujas aún más violentos causados por estrellas bebés que arrancan el gas y el polvo cercanos. En última instancia, esta imagen es una especie de showstopper entre los lanzamientos, mostrando el gran poder de JWST. Pero también sirve como un recordatorio de por qué miramos en el cosmos en primer lugar.
“Simplemente me recuerda que sabes que nuestro sol y nuestros planetas, y en última instancia nosotros, se formaron a partir del mismo tipo de cosas que vemos aquí”, dijo Straughn. “Nosotros, los humanos, realmente estamos conectados con el Universo. Estamos hechos de las mismas cosas en este hermoso paisaje”.
