ya está en su órbita final


Tras desplegar los 18 segmentos hexagonales en los que se divide su espejo primario de 6 metros, el James Webb Space Telescope (JWST) comenzó a calibrar sus piezas más sensibles. El siguiente paso de su puesta en marcha se cumplió esta semana y consistió en insertar a este valioso telescopio de US$10 mil millones en el llamado punto de Lagrange L2.

El punto L2 -donde se estacionó la sonda Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) y actualmente cumple su órbita el satélite Planck- ofrece la ventaja astronómica de lograr un perfecto equilibrio gravitatorio entre la Tierra, el Sol y la Luna. Para conocer su paradero existe el sitio web dedicado Where is Webb?.

“La posición orbital L2 es muy particular, ya que la Tierra y el Sol permanecen siempre alineados con este objeto. Como esta ubicación es muy lejana (está a 1.5 millones de kilómetros de nuestro planeta) y en comparación, la órbita de la Luna tan cercana (385mil km.) es que también se considera que permanecen los tres cuerpos alineados”, explica Pablo Leslabay, docente de la carrera de Ingeniería Mecánica del ITBA.

Esta alineación facilitó el desarrollo del famoso «sunshield» o escudo solar, cuyo tamaño es aproximadamente el de una cancha de tenis, que bloquea toda la radiación infrarroja que llega desde los tres astros mencionados.

El sitio Where is Webb? de la NASA, brinda parámetros en tiempo real del telescopio JWST.

El sitio Where is Webb? de la NASA, brinda parámetros en tiempo real del telescopio JWST.

“Este artilugio le permite trabajar en una oscuridad prácticamente total y detectar la más tenue luz infrarroja que llega al telescopio desde las galaxias lejanas. Los sensores en los instrumentos de JWST están enfriados a temperaturas menores a 34K (-239°C) para poder operar y captar la luz de estos objetos tan tenues”, remarca Leslabay.

El WMAP es un proyecto conjunto de las agencias espaciales estadounidense, europea y canadiense. Demandó 30 años para su diseño y construcción. Es capaz de mirar más allá del Hubble, ya que es cien veces más poderoso.

Diferencias con el Hubble

En el juego de las propiedades técnicas y las similitudes, el Hubble emplea un espejo primario de 2,4 metros de diámetro, a diferencia del James Webb, que cuenta con un cristal de 6,5 metros formado por 18 piezas de berilio bañado en oro, con el objetivo de aumentar su capacidad de enfoque y protección.

“Los dos telescopios funcionan cosechando ondas electromagnéticas mediante una serie de elementos ópticos reflectivos. A su vez, efectúan sobre la radiación una descomposición espectrográfica. Es decir, dividen la luz entrante una enorme cantidad de colores, que permiten individualizar qué elementos de la tabla periódica están presentes en los objetos que emiten dicha luz, o mejor aún, si han pasado a través de otros elementos, como la atmósfera de un planeta lejano iluminado desde atrás por su estrella central”, afirma Leslabay.

La diferencia entre el Hubble y el James Webb Space. Foto NASA:

La diferencia entre el Hubble y el James Webb Space. Foto NASA:

En cuanto a dimensiones, la longitud de ambos telescopios registra una diferencia importante, ya que el Hubble mide 13 metros y el James Webb supera los 20 metros de largo. Sin embargo, pesa la mitad que su predecesor.

“El Hubble está orientado a capturar el espectro de luz visible, más un campo importante de luz ultravioleta y una porción reducida del espectro infrarrojo cercano. Es además una herramienta con un campo visual relativamente abierto, es decir, que puede fotografiar una porción considerable del cielo. Para ello, dispone de instrumentos de diferente campo de apertura”, especifica Leslabay.

En cambio, el James Webb es un telescopio orientado a la detección del infrarrojo cercano y medio, donde la luz es mucho más fría que el Hubble. Está diseñado para observar el pasado, unos 13.500 millones de años atrás, para enternder como se formaron las primeras galaxias tras el Big Bang.

La posibilidad de mirar hacia atrás está basada en el hecho de que incluso la luz tiene un límite de velocidad, ya que viaja a 300.000 km/s. Debido al tiempo que demora en recorrer el espacio, cuanto más lejos está un objeto, más atrás se puede ver en el tiempo.

El observatorio cuenta con un gran espejo primario de 6,5 m, formado por 18 piezas hexagonales. Foto NASA

El observatorio cuenta con un gran espejo primario de 6,5 m, formado por 18 piezas hexagonales. Foto NASA

Por tanto, la imagen de un grupo de estrella que está a 1.000 millones de años luz tardará mil millones de años en llegar al ojo del JWST. Lo que el telescopio está viendo no es el estado actual de la constelación, sino como era hace 1.000 millones de años atrás.

“El objetivo científico es detectar y calificar luz de las galaxias más lejanas y antiguas del cosmos. Con estas capacidades, también puede investigar objetos oscuros/fríos de nuestro Sistema Solar y detectar planetas girando en torno a estrellas centrales. Por esto no es tan correcto indicar que uno es la continuación del otro, sino que son suplementarios”, sugiere Leslabay.

Los cuatro instrumentos del James Webb

El observatorio espacial lleva a bordo cuatro instrumentos. Tres de ellos están concentrados en el infrarrojo cercano, que se superponen con el Hubble, pero con una sensibilidad notablemente superior. Se trata del NirCam, NirSpec y FGS/Niriss. A estos se suma un dispositivo para el infrarrojo intermedio como el MIRI.

NirCam es el instrumento principal de investigación y el encargado de la calibración inicial y periódica del particular espejo principal del James Webb. Además de su sensibilidad, es importante destacar que dispone de un mecanismo coronográfica, que permite bloquear la luz proveniente de una estrella central, para permitir ver los planetas que la orbitan. Como si uno mirara al cielo y tapase al Sol con la mano para no encandilarse y poder divisar objetos en el cielo”, puntualiza Leslabay.

El instrumento FGS es también un elemento de navegación espacial, se utiliza para mantener al telescopio apuntado a las mismas estrellas con extrema precisión por varias horas. Mientras que el NirSpec es alcanzar espectros de 100 objetos individuales o puntos en el espacio al mismo tiempo.

SL