James Webb, el telescopio más grande para desentrañar el Universo
El telescopio espacial James Webb (JWST), una iniciativa conjunta de la NASA, la ESA y la Agencia Espacial Canadiense (CSA), tiene la misión poder responder a las preguntas más enigmáticas de nuestro universo: sobre las primeras galaxias, las primeras estrellas y hasta el origen de la vida que los científicos todavía desconocen. Este observatorio orbital ofrecerá observaciones complementarias a las de Hubble; éste trabaja en luz visible, mientras que James Webb operará en el infrarrojo cercano y mediano. Y, para cumplir con su misión, el telescopio necesita ser enorme. Sólo de esa manera podrá detectar objetos muy lejanos que, desde su posición, se verán además muy pequeños
Y cuando se dice que es el observatorio más grande que se va a lanzar al espacio, se hace referencia a las dimensiones de su escudo solar, equivalente a una cancha de tenis, y a su espejo primario segmentado, de 6,5 metros de diámetro.
La astronomía de infrarrojo europea
Los objetivos de JWST se centran en el estudio de las primeras galaxias y su evolución, el nacimiento de las estrellas y sus sistemas protoplanetarios y la aparición de sistemas planetarios y el origen de la vida. Dicho estudio implica la observación de objetos muy lejanos y de pequeño tamaño, por lo que hace falta un observatorio de grandes dimensiones que observe en el infrarrojo, ya que esta longitud de onda permite “viajar en el tiempo”.
“El infrarrojo nos permite ver más lejos. La luz que viene de las primeras galaxias es muy lejana y, como el universo está en expansión, la luz de esas galaxias está en el infrarrojo”, explica Catarina Alves, científica de proyecto de la ESA en James Webb. Para ello, el observatorio contará con cuatro instrumentos, tres de infrarrojo cercano y uno mediano, y dos de ellos han contado con participación europea, NIRSpec (de fabricación enteramente europea) y MIRI (dividido al 50% entre la NASA y la ESA). En este aspecto, Javier R. Goicoechea, científico del CSIC, apunta que “desde el punto de vista científico, Europa tiene mucha tradición en la astronomía de infrarrojo”. De hecho, ya hay un alto número de propuestas iniciales de la comunidad científica del continente para acceder a datos de JWST. “El factor de presión del telescopio es muy alto, probablemente, el más alto de la historia”.
La observación en esta longitud de onda permitirá comprender cómo se pasó de las estructuras primordiales del Universo a los planetas con capacidad para albergar vida. “Se ven las nubes de gas y polvo que forman los esqueletos de las galaxias”, explica Goicoechea, que da un ejemplo de la diferencia que JWST representará frente a Hubble. Éste ya detectó hace tiempo discos protoplanetarios en nubes de gas, pero en luz visible sólo se intuye la forma de dichos discos que, además, son de dimensiones reducidas. Los instrumentos de infrarrojo de James Webb, y el gran tamaño de sus espejos, permiten ver en el interior de los discos protoplanetarios y estudiar el origen de los planetas.
Asimismo, el telescopio podrá caracterizar la composición mineralógica y química de las atmósferas de los exoplanetas y, en el campo de la cosmología, se espera que sea capaz de detectar la luz de las primeras estrellas, formadas unos 400 millones de años después del Big Bang.
En la recta final
JWST se encuentra ya entrando en las últimas etapas previas a su lanzamiento, previsto para la primavera de 2019. La NASA lo ha retrasado seis meses, desde la fecha propuesta anteriormente de octubre de 2018, para poder tener el suficiente tiempo de realizar todas las pruebas necesarias para asegurar que el observatorio funcionará sin problemas. Macarena García, científica de la ESA del instrumento MIRI, explica que “una vez que lo lanzas, tiene que funcionar bien, y por eso se le somete a pruebas tan rigurosas”. James Webb, al contrario que Hubble, no podrá recibir visitas de astronautas para reparar y sustituir equipo defectuoso o que se haya quedado obsoleto, pues operará desde el punto de Lagrange L2, a un millón y medio de kilómetros de la Tierra.
Por ahora, están integrándose y probándose en paralelo el módulo que alberga los espejos y los instrumentos (en el Centro Espacial Johnson de la NASA) y, por otro lado, la plataforma y el escudo solar (en las instalaciones de Northrop-Grumman), y el observatorio al completo se integrará ya el año que viene. Será el último paso antes de ser enviado a la Guayana Francesa, desde donde lo enviará al espacio un lanzador Ariane 5.
El lanzador, los instrumentos MIRI y NIRSpec y la colaboración de quince miembros de la ESA en el staff del Instituto de Ciencia Espacial del Telescopio (que recibirá y procesará los datos) es la participación de la agencia espacial europea en la misión, que se espera que abra nuevos caminos en la investigación del Universo.
