ASTRONOMÍA. La NASA publica el primer lote de imágenes del telescopio James Webb

telescopio James Webb, NASA

 

Algunos de los aspectos más destacados: arriba a la izquierda: la nebulosa planetaria del Anillo Sur en el infrarrojo cercano y medio, el producto de una estrella moribunda; arriba a la derecha: formación de estrellas en la Nebulosa de Carina; abajo a la izquierda: Stephan's Quintet, un grupo de galaxias en interacción; abajo a la derecha: la primera imagen de campo profundo de Webb. NASA, ESA, CSA, STScI y el equipo de producción de Webb ERO

13 julio 2022.- En lo que promete ser el comienzo de un verdadero torrente de ciencia, la NASA ha publicado el primer lote de imágenes del Telescopio Espacial James Webb, que incluyen un efecto de lente gravitacional, la firma del agua de un exoplaneta distante, la agonía de una estrella, un cúmulo de galaxias y "acantilados cósmicos" donde nacen las estrellas.

Las cuatro imágenes y un espectrograma publicados por la NASA demuestran no solo los avances en la tecnología de telescopios espaciales desde que se lanzó el Telescopio Espacial Hubble de la NASA en 1990, sino también el tremendo potencial científico de un instrumento que puede sondear más lejos en el espacio y retroceder en el tiempo de lo que ha sido hasta ahora posible.

Lanzado el 25 de diciembre de 2021 sobre un cohete Ariane 5 desde el Centre Spatial Guyanais de la ESA en la Guayana Francesa, el telescopio espacial James Webb, largamente demorado y a veces controvertido, finalmente se puso en servicio por completo y está comenzando su misión científica para explorar más profundamente los orígenes del universo. de lo que ha sido posible hasta ahora.

El James Webb fue concebido en 1996 como el sucesor del Hubble y originalmente estaba programado para lanzarse en 2007, pero sufrió retrasos hasta una semana antes de su lanzamiento final. Además, el costo del instrumento gigante se disparó de 1600 millones de USD a más de 10.000 millones de USD.

La nave espacial ahora está en la estación a aproximadamente un millón de millas (1,5 millones de kilómetros) de la Tierra. No orbita ningún cuerpo celeste, sino un sector del espacio llamado punto de Lagrange 2 (L2). Este es uno de los cinco sitios donde las fuerzas gravitatorias de la Tierra y el Sol se equilibran. Esto le da al telescopio infrarrojo una posición estable para su misión planificada de 10 años y evita que los instrumentos delicados se enfrenten al resplandor del Sol o la Tierra.

La primera de las imágenes se publicó ayer como adelanto en una sesión informativa televisada a la que asistieron el presidente Biden, la vicepresidenta Kamala Harris y el administrador de la NASA, Bill Nelson. A esto le siguió hoy la publicación de otras imágenes más un perfil de la atmósfera del exoplaneta como demostración de las capacidades del telescopio. Estos fueron seleccionados por representantes de la NASA, la ESA, la CSA y el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial y habrá más en el futuro cercano.

SMACS 0723

Imagen en el infrarrojo cercano del cúmulo de galaxias SMACS 0723NASA, ESA, CSA, STScI

La primera imagen, que se publicó durante una sesión informativa a la que asistió el presidente de los Estados Unidos, Joe Biden, el 11 de julio, parece a primera vista una imagen extrañamente distorsionada. Es, de hecho, el resultado de que James Webb usó el campo gravitacional de un cúmulo de galaxias a 4.600 millones de años luz de la Tierra para actuar como una lente gigantesca para producir lo que la NASA llama la imagen infrarroja más profunda y nítida del universo distante hasta el momento. 

A pesar de mirar un campo que es aproximadamente del tamaño de un grano de arena sostenido con el brazo extendido, el telescopio pudo generar la imagen compuesta en color en solo 12,5 horas en lugar de las semanas que necesita el Hubble para una resolución mucho menor. El resultado es la capacidad de ver objetos a 13.100 millones de años luz de distancia, lo que abre una ventana a la era más antigua del universo.

WASP-96b (espectro)

Un espectro de transmisión realizado a partir de una sola observación utilizando el generador de imágenes de infrarrojo cercano y el espectrógrafo sin rendija (NIRISS) de Webb revela las características atmosféricas del exoplaneta gigante de gas caliente WASP-96 b. NASA, ESA, CSA, STScI

WASP-96b es un exoplaneta en la constelación de Phoenix a unos 1.150 años luz de la Tierra. Con una masa inferior a la mitad de la de Júpiter y un diámetro 1,2 veces mayor, no es tan diferente de muchos de los más de 5000 exoplanetas confirmados que se han descubierto en los últimos años, pero su gran tamaño, período orbital corto, atmósfera hinchada, y la falta de luz contaminante de los objetos cercanos en el cielo lo convirtió en un tema ideal para estudiar la atmósfera de los planetas que orbitan alrededor de otras estrellas. 

En este caso, el JWST realizó su primera detección de agua, proporcionando a los científicos una nueva herramienta para buscar planetas en nuestra galaxia que puedan albergar vida.

Nebulosa del Anillo Sur

Comparación lado a lado que muestra las observaciones de la Nebulosa del Anillo Sur en luz infrarroja cercana (L) y luz infrarroja media (R). NASA, ESA, CSA, STScI

Un par de imágenes de la Cámara de Infrarrojo Cercano de Webb (NIRCam) a la izquierda y el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) a la derecha, resaltan la Nebulosa del Anillo Sur que se encuentra en la constelación de Vela a una distancia de unos 2.000 años luz de la tierra. 

Las dos estrellas en el centro de la nebulosa están en una órbita estrecha una alrededor de la otra y la más débil de las dos es una estrella moribunda que expulsa nubes de gas y polvo al espacio. El James Webb, por primera vez, proporcionó evidencia de que la segunda estrella también está expulsando gas y polvo, brindando nuevos conocimientos sobre la evolución de las estrellas.

Quinteto de Stephan

Este mosaico del Quinteto de Stephan es la imagen más grande hasta la fecha del Telescopio Espacial James Webb de la NASA, que cubre aproximadamente una quinta parte del diámetro de la Luna. NASA, ESA, CSA, STScI

Otra pista evolutiva cósmica es el Quinteto de Stephan, un cúmulo de cinco galaxias en la constelación de Pegaso entre 40 millones de años luz y 290 millones de años luz de distancia. Muchas de las estrellas del cúmulo son relativamente jóvenes y hay un agujero negro supermasivo de 24 millones de veces la masa del Sol en el centro de una de las galaxias. 

Si bien el Quinteto de Stephan incluye cinco galaxias, solo cuatro de ellas están relativamente juntas. El valor atípico, llamado NGC 7320, está mucho más cerca de la Tierra que los demás, a 40 millones de años luz de nuestro planeta. Por lo tanto, está en el primer plano de la imagen, con los otros cuatro, NGC 7317, NGC 7318A, NGC 7318B y NGC 7319, ubicados detrás, a una distancia de aproximadamente 290 millones de años luz de la Tierra.

Esto hace que el Quinteto de Stephan sea muy especial porque se asemeja a muchos cúmulos vistos en las primeras etapas del universo y sus complejas interacciones pueden arrojar mucha luz sobre cómo evolucionan las galaxias. Se cree que estos grupos de galaxias estrechamente espaciados pueden haber sido más comunes en el universo primitivo, momento en el que su material sobrecalentado que cae podría haber alimentado agujeros negros muy energéticos conocidos como cuásares.

Nebulosa de Carina

El borde de una joven región cercana de formación estelar NGC 3324 en la Nebulosa Carina capturado en luz infrarroja. NASA, ESA, CSA, STScI

Por último, pero no menos importante, está la imagen de los "Acantilados Cósmicos" en la Nebulosa de Carina. Ubicada en la constelación de Carina, está a 8.500 años luz de la Tierra y su apariencia espectacular se corresponde con la capacidad de James Webb para mirar a través del polvo y revelar objetos como este que alguna vez estuvieron ocultos a la vista. 

La nebulosa es el hogar de estrellas jóvenes y calientes que han tallado la vecindad con rayos ultravioleta, dejando picos y valles. Al estudiar esos lugares, el telescopio proporcionará a los científicos nuevos conocimientos sobre cómo se forman las estrellas y los mecanismos que no solo inducen la formación de estrellas, sino que también la inhiben.

Estas imágenes brindan una tentadora vista previa de lo que está por venir del JWST.

Fuente: NASA