Nunca antes habíamos observado al universo de esta forma tan profunda y nítida. La primera imagen del telescopio James Webb fue develada el 11 de julio de 2022 y muestra un cúmulo de miles de galaxias llamado SMACS 0723, que se puede ver en el cielo del hemisferio Sur, cerca de la constelación Volans.
La imagen muestra miles de galaxias y otros objetos, que brillan sobre la oscura profundidad del vacío espacial. Son infinitos discos luminiscentes que se estiran y giran en el cosmos, con una luz de un tiempo inmemorial —cuando el accidente evolutivo que desembocaría en nuestra existencia estaba aún a eones de ocurrir. Es un testimonio a nuestra naturaleza efímera, diminuta y pasajera que nos recuerda, también, la indiferencia del universo ante nuestra vida.
Este paisaje es el borde de una joven región de formación estelar llamada NGC 3324 en la Nebulosa Carina. Capturada en luz infrarroja por el nuevo Telescopio Espacial James Webb de la NASA. Fotografía de la NASA, ESA, CSA, y el STScI.
El mayor telescopio infrarrojo de la humanidad partió de nuestro planeta el 25 de diciembre de 2021. En ese momento empezó un sostenido viaje hacia el lejano Segundo Punto de Lagrange (L2), a 1,6 millones de kilómetros de nuestro planeta.
En ese punto, la gravedad del Sol y de la Tierra mantiene al telescopio James Webb en órbita estable —como si estuviera estacionado, en un punto exacto donde la atracción gravitacional de ambos lo mantiene fijo.
Desde ahí, el telescopio espacial James Webb ha revelado la imagen infrarroja más profunda y nítida del universo lejano —por supuesto, hasta ahora. “La imagen de Webb abarca una minúscula porción del vasto universo”, dijo la NASA en un boletín. La imagen “aparecería del tamaño de un grano de arena sostenido a la distancia de un brazo extendido”, explica la administración espacial estadounidense. La develación de la imagen es un hito histórico que fue presentado y celebrado por la vicepresidenta y el presidente de los Estados Unidos, Kamala Harris y Joe Biden.
La cantidad de información en esa pizca de polvo cósmico es abundante y reveladora. El primer campo profundo de Webb —como se conoce a la imagen— está lleno de galaxias, incluidos los “objetos más tenues jamás observados en infrarrojo”, aseguró la NASA.
La masa combinada del cúmulo SMACS 0723 funciona como un “lente gravitacional”, dijo la NASA. Esto quiere decir que magnifica las galaxias más distantes —incluyendo algunas que aparecieron cuando el universo tenía menos de mil millones de años de edad.
La importancia y belleza del James Webb
El James Webb es una proeza científica porque es el mayor observatorio espacial en infrarrojo. El anterior telescopio infrarrojo que tuvo la humanidad, el Herschel, ya permitió entender algunos aspectos de los puntos más lejanos del universo, como la presencia de agua en la Vía Láctea.
Otro gran telescopio espacial que permitió entender vastos misterios del cosmos es el Hubble pero este no observaba en esa frecuencia de onda, sino solo en luz visible. Aún así, su campo profundo cambió para siempre la forma en que comprendemos nuestro asombroso y aún muy desconocido universo. Antes de esa imagen, creíamos que el punto del espacio al que apuntaba estaba vacío. La imagen del Hubble mostró que estaba, en realidad, repleto de objetos cósmicos.
Construido por la NASA con el apoyo de la agencias espaciales de Europa y Canadá. Fotografía tomada de la cuenta de Twitter de la NASA.
Pero el campo profundo de Webb es mucho más potente y revelador. Fue tomado con la Cámara de Cercanía Infrarroja (NIRCam, por sus siglas en inglés) de Webb. La NIRCam es el principal generador de imágenes del telescopio que cubre el rango de longitud de onda infrarroja de 0,6 a 5 micrones.
Detecta la luz de las primeras estrellas y galaxias en su proceso de formación, la población de estrellas en galaxias cercanas, así como estrellas jóvenes de la Vía Láctea y los objetos del Cinturón de Kuiper, un disco circunestelar en el sistema solar exterior (donde están los planetas gigantes gaseosos, como Júpiter y Neptuno).
La imagen revelada el 11 de julio es una composición de imágenes en diferentes longitudes de onda, hecha con una exposición de 12,5 horas. Alcanzó profundidades de longitudes de onda infrarroja mucho más allá de los campos más profundos del telescopio espacial Hubble, que tomaban semanas, explicó la NASA.
Pero poder observar en infrarrojo permite no solo adentrarse en la distancia, sino en el tiempo. “Estos telescopios son verdaderas máquinas del tiempo”, le dijo Gareth Illingowrth, astrofísico de la Universidad de California, Santa Cruz, a la revista científica Quanta.
No es una metáfora, sino una verdad en todo rigor. La imagen del cúmulo de galaxias SMACS 0723 nos muestra como lucía hace 4.600 millones de años, con muchas más galaxias delante y detrás del cúmulo. “Cuando los investigadores comiencen a indagar en los datos de Webb, se revelará mucha más información sobre este cúmulo”, dijo la NASA.
Las imágenes MIRI y NIRCam, una al lado de la otra. capturadas por el telescopio James Webb. Fotografía de la NASA, ESA, CSA, y el STScI.
La luz de estas galaxias tardó miles de millones de años en llegar hasta nosotros. “Estamos observando hacia el pasado hasta menos de mil millones de años después del Big Bang”, dijo la NASA. La luz se estiró por la expansión del universo hasta longitudes de onda del infrarrojo que Webb está diseñado para observar. Esto sería imposible si el telescopio captara solo luz visible.
Ver en el espacio-tiempo hasta los momentos más tempranos de nuestro universo es uno de los objetivos principales del telescopio James Webb. De hecho, la ambición del proyecto es observar cuando el universo tenía apenas 100 millones de años (su edad actual es de cerca de 14 mil millones).
En ese momento de la existencia cósmica, ni siquiera había estrellas: todo era gas y materia oscura, un período que John Mather, director científico del proyecto James Webb, llamó “200 años de Edad Oscura”. El telescopio “abre el baúl del tesoro infrarrojo”, le dijo Mather a la revista científica Quanta cuando este partió a su viaje interestelar. Hoy empezamos a ver las joyas que están dentro.
