James Webb, el telescopio espacial que estudia los secretos del universo

El telescopio espacial más avanzado del mundo fue puesto en órbita el 25 de diciembre de 2021. Esta maravilla de la ingeniería espacial permitirá acercarnos como nunca a los confines del universo y servirá para arrojar nueva luz en la búsqueda de vida más allá de nuestro sistema solar. Te contamos los detalles.

Representación del Telescopio Espacial James Webb

Representación del Telescopio Espacial James Webb

Si no hay ningún imprevisto, el Telescopio Espacial James Webb alcanzará dentro de un mes el punto de Lagrange 2 (uno de los cinco puntos entre la Tierra y el Sol en el que siempre se mantiene la misma distancia entre ambos cuerpos celestes), situado a aproximadamente 1,5 millones de kilómetros de nuestro planeta.

Imagen: NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez

Tras años de retrasos y más de 10.000 millones de dólares de inversión -casi 10 veces más que lo presupuestado-, el 25 de diciembre de 2021 el Telescopio Espacial James Webb fue lanzado al espacio desde la Guyana Francesa. Desde entonces, cientos de investigadores de todo el mundo han trabajado en los datos que ha ido aportando el observatorio más caro de la historia espacial, el cual permitirá a los investigadores conocer misterios insondables del universo, como la formación de las primeras galaxias o la existencia de indicios de vida en planetas extrasolares.

100 veces más potente que el Hubble

El James Webb es el telescopio espacial más grande y más potente del mundo. Sin embargo, precisamente su enorme tamaño presenta un importante desafío para la comunidad científica. Para hacernos una idea, el conjunto de espejos de observatorio mide unos 6,5 metros de diámetro, lo que determina una superficie colectora de luz 7 veces mayor a la del Hubble, lo que se traducirá en una potencia hasta 100 veces superior a la del antiguo telescopio espacial.

Ese sistema de espejos, llamado Optical Telescope Element, tiene una valiosa misión: captar la luz del espacio para dirigirla hacia los instrumentos científicos encargados de su análisis. Está formado por 18 segmentos hexagonales hechos de berilio y recubiertos de una película de oro, diseñados para funcionar como una única pieza, aunque plegados de tal forma que puedan caber en el interior de un cohete.

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La clave está en los espejos hexagonales

Gracias que están formados a partir de piezas de seis lados se reducen los huecos entre las piezas. Si los segmentos fueran circulares, por ejemplo, siempre quedaría algún hueco entre ellos. De este modo la simetría permite maximizar las prestaciones ópticas del telescopio. Por otro lado, la forma hexagonal consigue asimilarse aun círculo, lo que permite enfocar la luz en un punto compacto. Un espejo ovalado, por ejemplo, daría imágenes alargadas, mientras que uno cuadrado enviaría parte de la luz fuera de la región central.

Sistema de espejos

Sistema de espejos

Optical Telescope Element (OTE)  es el ojo del Observatorio del Telescopio Espacial James Webb. Está formado por una serie de espejos hexagonales que captan la luz del universo y la distribuyen hacia los distintos instrumentos científicos. 

Foto: NASA/Chris Gunn

El escudo térmico, una pieza clave

Sin embargo, si hay un elemento indispensable para el buen funcionamiento del telescopio, es el escudo térmico. Para poder detectar señales débiles de luz, el observatorio deberá mantenerse a una temperatura muy baja. Para ayudar a este fin, el James Webb cuenta con una especie de parasol gigante que lo protegerá de las fuentes eternas de luz y calor (como el Sol, la Tierra y la Luna), o del propio calor emitido por el telescopio. Se trata de una estructura del tamaño de una pista de tenis que proporciona sombra y reduce la temperatura, algo indispensable para el buen funcionamiento del observatorio.

Segmento del espejo primario

Segmento del espejo primario

Unos especialistas manipulan un segmento de espejo primario en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. 

Foto: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA

De manera más específica, este dispositivo consta de 5 finas capas milimétricas compuestas de un material sintético llamado kapton y recubiertas de silicona. La capa más externa, expuesta directamente al Sol, llegará a los 85 ºC de temperatura, mientras que la más interna y cercana al telescopio, situada solo a unos pocos centímetros de distancia, permanecerá a unos -233 °C.

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Captando la luz infrarroja

Otra de las diferencias con otros observatorios astronómicos es el tipo de luz con el que trabajan. A diferencia del Telescopio Espacial Hubble, que captaba especialmente luz visible y ultravioleta, el James Webb se centrará en la luz infrarroja, un espectro de baja frecuencia que arrojará pistas sobre los confines del universo. Eso se debe a que, debido a que el universo se encuentra en constante expansión, los cuerpos celestes más lejanos, continúan alejándose, lo que provoca que la luz que viaja a través de esas galaxias lejanas siga expandiéndose, ‘estirándose’. Gracias a cuatro instrumentos de gran precisión, el James Webb será capaz de captar esas luces infrarrojas (de longitudes de ondas de entre 0,6 y 28,5 micrómetros) emitidas desde los confines del universo.

Según la NASA, “El James Webb explorará todas las fases de la historia cósmica y ayudará a la humanidad a comprender los orígenes del universo y nuestro lugar en él”.

En busca del universo primigenio

Una de las principales misiones del James Webb será acercarnos a una parte de la historia del universo nunca antes captada: el nacimiento del universo, hace unos 13.500 millones de años, y la formación de las primeras estrellas y galaxias, cuya luz ultravioleta y visible llega hoy a nuestro ‘ojo cósmico’ en forma de luz infrarroja.

Pero eso no es todo. La información recabada por este potente telescopio permitirá estudiar la atmósfera de los exoplanetas -aquellos planetas que se encuentran fuera del sistema solar- para determinar la probabilidad de que exista agua, uno de los ingredientes necesarios para la vida. En definitiva, en palabras de la NASA: “El James Webb explorará todas las fases de la historia cósmica y ayudará a la humanidad a comprender los orígenes del universo y nuestro lugar en él”.

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