Se vive minuto a minuto, como una cuenta regresiva: la comunidad astronómica y millones de aficionados de todo el planeta aguardan con emoción y ansiedad las primeras cinco imágenes científicas tomadas por el Telescopio Espacial James Webb (JWST), un prodigio de la ingeniería que será el sucesor del Hubble y ya orbita a 1,6 millones de kilómetros de la Tierra, con su espejo orientado en dirección contraria al Sol para captar las primeras chispas que dieron nacimiento a estrellas y galaxias en el amanecer del universo. La NASA anunció que las dará a conocer mañana, martes 12, al mediodía de la Argentina. Este lunes, sin embargo, el presidente norteamericano, Joseph Biden, dedicó una conferencia de prensa de algunos minutos al tema y reveló la primera imagen en color producida por el telescopio: miles y miles de galaxias en "un pedacito de universo que es como un grano de arena sostenido con el brazo extendido", explicó el físico argentino Guillermo Abramson.
Será un breve tour por el universo primitivo como nunca se vio, a 13.800 millones de años de distancia. El más grande telescopio espacial jamás lanzado registra los rayos invisibles para el ojo humano de la radiación infrarroja emitida en los primeros días del cosmos, mucho más allá de lo que registró el Hubble, que nos entregó maravillosas imágenes ópticas que signaron a toda una generación. En la Tierra es casi imposible hacerlo porque la bloquea la atmósfera. Desde el espacio, se pueden obtener imágenes de la radiación que atraviesa las nubes de polvo cósmico en las que se gestaron las estrellas.
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“[El James Webb Telescope] divisará las primeras estrellas que existieron –cuenta el astrofísico Gastón Giribet, docente de la Facultad de Ciencias Exactas de la UBA e investigador del Conicet–. La mirada profunda del cielo nos condena a ver un universo pretérito; la luz tarda miles de millones de años en alcanzarnos y es así que nos trae imágenes de cómo fue el cosmos en su juventud. El JWST alcanza a ver las primeras generaciones de estrellas, y también cuásares [objetos que se confunden con estrellas, aunque son galaxias muy luminosas y pesadas, extremadamente distantes] y protocuásares. En lo personal, espero que nos pernita aprender más acerca de cómo se formaron los primeros agujeros negros supermasivos; responder la pregunta de cómo se formaron tan rápido astros tan masivos”.
En el inicio, el universo era demasiado caliente y caótico como para formar estrellas y galaxias. Había una ‘sopa’ de partículas elementales (protones, electrones) y también radiación. Cuando el cosmos empieza a inflarse y se enfría lo suficiente, los protones y los electrones se recombinan para dar lugar a los átomos de hidrógeno, que son opacos a la luz y no dejan pasar la radiación. Empieza lo que se conoce como ‘la edad oscura’ del universo. Las hipótesis existentes sugieren que el medio interestelar contiene nubes gigantes de gas y polvo. A veces, éstas colapsan y empiezan a calentarse hasta el punto en que se desata la fusión nuclear y comienzan a brillar.
Al nacer, las estrellas están muy calientes y emiten luz ultravioleta; pero cuando ésta viaja hacia nosotros a través del universo en expansión, sus ondas se alargan, por lo que se desplazan hacia el extremo infrarrojo del espectro. Los especialistas explican que hay un corrimiento al rojo por algo que se conoce como ‘efecto Doppler’. Es similar a lo que ocurre cuando uno escucha una sirena de ambulancia cuya tonalidad cambia cuando se está alejando o acercando, porque las ondas de sonido son emitidas por un cuerpo en movimiento. En el cosmos, lo que se está moviendo es el universo mismo.
Hasta donde se sabe, las primeras galaxias eran bastante distintas de las que vemos hoy. El universo era un lugar mucho más activo, la formación de estrellas sucedía muy, muy rápido, y las galaxias eran más irregulares.
Desarrollado por la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Canadiense, tardó un mes en llegar a su ubicación en el espacio, y después otros seis en desplegarse, reducir su temperatura y poner a punto sus sistemas operativos. Se estima que será ideal para entender la dinámica de la formación estelar hasta un punto todavía imposible de prever. Y. más cerca de casa, permitirá estudiar el disco de residuos que hay alrededor de nuestra propia estrella, la materia primordial que quedó de la formación de nuestro Sistema Solar.
Los astrónomos la consideran una de las misiones más difíciles que se hayan intentado. Mientras el espejo del Hubble mide 2,30 metros, el del JWST alcanza los 6,50 m de diámetro, por lo que los ingenieros lo diseñaron para lanzarlo plegado como un origami de 40 estructuras y 176 mecanismos de liberación en la punta de un cohete Ariane 5. Como sufre cambios de temperatura de 300 grados, fue necesario que sus más de 3000 piezas tuvieran un índice muy, muy bajo de expansión.
Para el despliegue, hubo que cumplir con una compleja coreografía, una serie de movimientos más complicados que cualquier otra secuencia que se haya intentado en el espacio, con 344 'puntos únicos de falla', en la jerga de la NASA, y con la dificultad de que no se podía recurrir a la ayuda de astronautas en caso de que algo no funcionara como estaba previsto. Después de finalizada esa danza, los 18 espejos hexagonales debieron ser alineados por medio de motores, ajustándolos al milímetro para que funcionen como uno solo.
Sus cámaras infrarrojas requieren temperaturas más frías que la que se registra en la superficie de Plutón (-232° C) y para mantenerlas en ese nivel está provisto de un parasol del tamaño de una cancha de tenis. Tiene cinco capas de 24 por 12 metros de un material plástico muy liviano, Kapton, recubierto de aluminio y silicio. Y como fue necesario darle cierta curvatura para que no refleje la luz hacia el telescopio, entonces cada una consiste de 50 piezas cosidas.
El punto de Lagrange 2 tiene una propiedad especial que hace posible la misión: todas las fuentes de calor (el Sol, la Tierra y la Luna) están en la misma dirección. Además, el parasol es lo suficientemente grande como para que el telescopio pueda apuntar cinco grados hacia el Sol y 45 grados en dirección contraria sin dejar de estar a la sombra. Así, cada seis meses podrá observar cualquier punto del cielo mientras se mantiene en la oscuridad.
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Para hacerse una idea de la proeza tecnológica que representa este telescopio baste con mencionar que antes de fabricarlo fue necesario crear y perfeccionar diez tecnologías que no existían. Entre ellas, materiales revolucionarios capaces de no deformarse más que una diezmilésima del grosor del cabello humano a temperaturas cercanas al cero absoluto.
“Si bien no fue quien lo inventó, dicen que Galileo fue el responsable de apuntar con un telescopio por vez primera al cielo –explica el astrónomo Diego Bagú, exdirector del Planetario de la Universidad Nacional de La Plata–. Y allí fue cuando la humanidad tomó noción de la existencia de lunas y anillos girando alrededor de otros planetas. En la rica historia astronómica, abundan estos hitos a partir de los cuales la visión de la naturaleza, particularmente nuestra comprensión de los cielos, produjo cambios copernicanos. En 1990 se colocaba en órbita terrestre una de las maravillas más extraordinarias que el ser humano haya podido concebir, construir y poner en funcionamiento: el Telescopio Espacial Hubble. Con él, y a lo largo de más de tres décadas, fuimos capaces de visualizar y conceptualizar nuevas aristas cosmológicas. Al mismo tiempo, en la comunidad astronómica nacía la idea de otro instrumento que fuese una especia de complemento y en lugar de observar en luz visible, fuese sensible a la luz infrarroja. Esa fue la génesis del Telescopio Espacial James Webb, que está a horas de brindarnos las primeras imágenes de carácter científico. En lo personal, no puedo esperar para ver las primeras imágenes de atmósferas en otros mundos, particularmente en los exoplanetas; es decir, planetas alrededor de otras estrellas más allá del Sistema Solar. Imagino encontrar atmósferas ricas en nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, carbono, fósforo. Y a partir de allí, como es de esperar, la apertura a las más grandes especulaciones e hipótesis. Estamos ante un evento histórico. Disfrutemos una vez más de las maravillas que nos deparará el enigmático y extraordinario universo”.
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