Por: Dr. Claudio Navarro Molina, Investigador del Centro de Docencia Superior en Ciencias Básicas, Universidad Austral de Chile Sede Puerto Montt.

UNA NUEVA VENTANA AL UNIVERSO

26-12-2021 - 16:01
El día de Navidad se lanzará el telescopio espacial James Webb, en un evento que será transmitido en vivo a todo el mundo, desde las 9:20 AM, hora de Chile. James Webb comenzó su desarrollo en 1996 y costó cerca de 20.000 millones de dólares. Para poder comprender la razón de tan alta inversión, debemos primero conocer las ventajas de un telescopio espacial.
Las imágenes astronómicas tomadas desde la superficie terrestre tienen un problema ineludible: la atmósfera. Las turbulencias atmosféricas producen distorsiones en las imágenes, un efecto que los astrónomos llamamos seeing. Un seeing elevado producirá, por ejemplo, que fuentes puntuales –como las estrellas– se separen en un patrón de manchas. Este efecto se puede minimizar cuando se observa a gran altitud en cielos limpios y secos –como los del norte de Chile–, o bien usando técnicas de óptica adaptativa, pero nunca se puede eliminar por completo.
En el espacio, el seeing no es un problema, y la calidad de las imágenes dependerá únicamente de las características del telescopio. Es por esta razón que el telescopio espacial Hubble ¬–lanzado en 1990¬–, con un espejo primario de modestos 2,4 m de diámetro, es capaz de producir imágenes con una nitidez incluso superior a telescopios terrestres de 8 m. Hubble mostró a la comunidad científica las ventajas de la astronomía espacial. Hasta el día de hoy, ha contribuido a la publicación de más de 15.000 artículos científicos, y ha permitido observar objetos a más de 13 mil millones de años luz de distancia.
Otra ventaja de los telescopios espaciales es que nos permiten observar luz en longitudes de onda que son bloqueadas por la atmósfera terrestre, como los rayos ultravioletas, los rayos X, o los rayos gamma. Por ejemplo, el telescopio Spitzer observa en el infrarrojo, y el telescopio Chandra observa en rayos X.
El James Webb es el último de estos telescopios espaciales, y el más ambicioso hasta ahora. Su espejo primario tiene 6,5 m de diámetro, lo que produce un área recolectora de luz 6 veces mayor que la del Hubble. Fue diseñado para observar principalmente en el infrarrojo, a diferencia del Hubble, que observa en las regiones ultravioleta y visible del espectro. ¿Cuál es la razón? La expansión del Universo hace que las galaxias se alejen de nosotros. El efecto Doppler hace que la luz de objetos muy lejanos a nosotros se desplace hacia el infrarrojo (pues tiene menor frecuencia que la luz visible). Esto es similar al cambio de frecuencia del sonido que percibimos de una sirena cuando ésta se aleja de nosotros.
El telescopio se localizará a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, una distancia enorme comparada con los 547 km del Hubble. Por esta razón, no será posible realizar mantenciones al James Webb, pues su distancia supera el alcance de las misiones tripuladas actuales. Esto quiere decir que cualquier falla solo se podrá corregir desde la Tierra.
La misión tiene una duración proyectada de 10 años, tiempo en el cual los científicos esperamos que nos permita investigar el origen de las galaxias, observar la formación de estrellas y sistemas planetarios, además de detectar los primeros objetos formados con posterioridad al Big Bang.