¿Preparado para el telescopio James Webb?

A apenas unas horas de las esperadas primeras imágenes del telescopio espacial James Webb (JWST, NASA), y aunque no suelo hacer entradas entre semana, os cuento lo imprescindible que tenéis que saber (y que es muy probable que sepáis a estas alturas) de este telescopio espacial que promete una nueva era en la astronomía observacional tal y como lo supuso su antecesor el telescopio espacial Hubble (HST, NASA) cuando empezó a ser operativo, allá por 1990.

El HST [1] es un telescopio de un único espejo de 2,5 metros de diámetro en órbita terrestre a casi 600 kilómetros de altura, que se concibió para poder ser revisado y actualizado en órbita por el programa de lanzaderas espaciales de la NASA (como ocurrió en 5 ocasiones). Su potencia ha generado más de 5000 artículos científicos directos en muchas disciplinas de la astrofísica al eliminar la distorsión de la atmósfera terrestre en las imágenes, pero también ha cautivado por la belleza de las imágenes, algunas tan icónicas como los pilares de la creación en la nebulosa M16 [2]. El HST trabaja en longitudes de onda de: UV, Visible e IR cercano.

El JWST [3] fue lanzado por la Agencia Espacial Europea -ESA- (que también colabora en instrumentación del telescopio) el 25 de diciembre de 2021, alcanzando el punto de operación, el punto de Lagrange (L2) del sistema Tierra-Sol [4], el 24 de enero y empezando a desplegar el conjunto de 18 espejos hexagonales que constituyen un espejo único de 6,5 metros de diámetro. Este punto se encuentra a una distancia de la Tierra de casi 1.500.000 Kilómetros lo que imposibilita la asistencia técnica en caso de falla. El James Webb trabaja en longitudes de onda del IR exclusivamente (IR medio).

 La alineación de todos los espejos se realizó con un éxito mayor de lo esperado a mediados de marzo de 2021 [5]. Incluso las imágenes de calibración [6] han logrado levantar altas expectativas al ser brutalmente superiores a las tomadas con otros instrumentos en esa misma zona.

La peculiar configuración del telescopio, hace que un parasol proteja la instrumentación de forma que la parte caliente (que mira al Sol) se encuentre en el rango +10 a +50 grados centígrados, y la parte fría (a la sombra) por debajo de los -250 grados centígrados.

El desarrollo del telescopio empezó en los años 90 y ha sufrido una serie de constantes retrasos, a pesar de su coste total, estimado en unos 10 000 millones de dólares, no se encuentra entre los proyectos más costosos de la exploración espacial. Sin embargo, esperamos resultados asombrosos en la investigación astrofísica de múltiples campos, provocando un «antes» y un «después» del JWST al igual que lo hizo su compañero el HST, que sigue operativo a pesar de sus 32 años en órbita.

Lleva 4 instrumentos principales para hacer ciencia y uno de guía: NIRCAM (Near Infrared Camera), NIRSpec (Near Infrared Spectrograph), MIRI (Mid Infrared Instrument) y NIRISS (Near Infrared Imager & Slitless Spectrograph) [7] y FGS (Fine Guidance Sensor). De todos esperamos grandes cosas, pero el instrumento desarrollado por la universidad de Montreal (aportación de la Agencia Espacial de Canadá al igual que el FGS) nos va a permitir examinar firmas espectrales de exoplanetas en tránsito, y personalmente, me parece una de las más apasionantes.

Los 4 objetivos principales del telescopio son:

• Buscar la luz de las primeras estrellas y galaxias del universo, llegar a donde el HST no puede por el debilitamiento de la luz al recorrer las más lejanas distancias del universo
• Comprender la formación y evolución de las galaxias
• Comprender la formación de las estrellas penetrando en zonas de hidrógeno molecular (HII) donde solo en el infrarrojo es posible, y con ello conocer mejor la evolución estelar
• Estudio de atmósferas de exoplanetas

Lógicamente, el telescopio es multipropósito, y en los próximos años vamos a ver una multitud de descubrimientos por parte de la comunidad astronómica internacional, abrumadores.

El telescopio emplea la red de espacio profundo de la NASA para estar siempre en contacto con la Tierra, y su operador principal será el STSCI de Baltimore [8], de la Universidad Johns Hopkins. Las primeras 460 horas de trabajo científico en 13 programas, se concedieron en 2017, y ocuparán los primeros meses de trabajo del telescopio, que empieza ya.

Los primeros cinco objetivos que se darán a conocer, uno esta misma noche (hora española) desde la Casa Blanca y por el presidente de los EE.UU son:

– Espectro del exoplaneta Wasp96b

– Imagen cúmulo galaxias SMACS0723

-Imagen nebulosa planetaria NGC3132

-Imagen grupo compacto de galaxias, Quinteto de Stephan

– Imagen de la nebulosa de Carina (NGC3372)

¿Estás preparad@ para las primeras imágenes del telescopio más potente del momento?

PD: Enlaces del evento inminente

Interesante y breve vídeo comparativo del HST y JWST:

Presentación de la primera de las cinco imágenes desde la Casa Blanca por el presidente de USA (11 julio, 23 hora Española) y presentación de las primeras imágenes 12 de julio16:30 hora Española):

https://www.nasa.gov/nasalive

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-updates-coverage-for-webb-telescope-s-first-images-reveal

¡Gracias por leerme!

Actualización 11 de julio de 2022:

Una de las cinco imágenes inaugurales del telescopio espacial James Webb fue presentada ayer por el presidente de EE.UU desde la Casa Blanca. Se trata de el grupo de galaxias SMACS0723 con una exposición de 12,5 horas. La imagen muestra lentes gravitacionales en la que se observan galaxias a 4600 millones de años luz, aunque algunas de las débiles se encuentran a 13000 millones de años luz. Es la imagen más profunda del Universo sin tener en cuenta la procedente del fondo de microondas (CMB). Aquí tenéis una comparativa del telescopio espacial Hubble y la presentada ayer del James Webb. Por cierto, ¡Ojo con el tema de las distancias en el universo! Para info más completa os recomiendo esta entrada:

¿Dónde demonios está Earendel?

Hoy se presentarán las otras cuatro y se explicarán con más detalle esta. Podéis ya descargarla en alta resolución -merece la pena- : https://webbtelescope.org/contents/media/images/2022/038/01G7JGTH21B5GN9VCYAHBXKSD1

Actualización 12 de julio 2022:

Las primeras imágenes del nuevo telescopio espacial James Webb, ya son una realidad. Ahora empieza la ciencia con el instrumento; nuevos y sorprendentes descubrimientos están esperando ser desvelados. Aquí os dejo el enlace para descargarlas con alta calidad y que podáis tener toda la información que la NASA ha ofrecido ¡Disfrutadlas!

https://webbtelescope.org/news/first-images

Referencias del texto:

[1] https://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/main/index.html

[2] https://www.nasa.gov/feature/goddard/2017/messier-16-the-eagle-nebula

[3] https://www.jwst.nasa.gov/

[4] No es el primer telescopio espacial que opera en esta ubicación, WMAP, HERSCHEL, PLANCK o GAIA también han trabajado (o trabajan) en esta zona orbital.

[6] https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-webb-reaches-alignment-milestone-optics-working-successfully

[6] https://blogs.nasa.gov/webb/2022/07/06/webbs-fine-guidance-sensor-provides-a-preview/

[7]  https://blogs.nasa.gov/webb/2022/06/03/the-modes-of-webbs-niriss/

[8] https://www.stsci.edu/