Las primeras imágenes impresionantes del Telescopio Espacial James Webb de la NASA se dieron a conocer esta semana , pero el viaje del descubrimiento del espacio apenas ha comenzado. Aquí hay un vistazo a dos proyectos iniciales que utilizarán los poderosos instrumentos del observatorio en órbita.
Una de las grandes promesas del telescopio es su capacidad para estudiar la fase temprana de la historia cósmica, poco después del Big Bang, hace 13.800 millones de años. Cuanto más lejos estén los objetos de nosotros, más tardará su luz en alcanzarnos y, por lo tanto, mirar hacia el universo distante significa mirar hacia el pasado lejano.
Si bien las galaxias actuales tienen forma de espiral o elíptica, los primeros bloques de construcción eran “grumosos e irregulares”, y Webb debería detectar estrellas rojas más antiguas, similares a nuestro Sol, que eran invisibles para el Telescopio Espacial Hubble.
El astrónomo del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial Dan Coe, que se especializa en el universo primitivo, tiene dos proyectos Webb: observaciones de una de las galaxias conocidas más distantes, MACS0647-JD, que descubrió en 2013, y Earendel, la estrella más distante jamás detectada. que fue descubierto en marzo de este año.
Mientras que el público ha quedado cautivado por las impresionantes imágenes infrarrojas de Webb, porque la luz del espacio profundo se ha estirado a estas longitudes de onda a medida que el universo se expande, los científicos están igualmente cautivados por la espectroscopia. El análisis del espectro de luz de un objeto revela sus propiedades, incluida la temperatura, la masa y la composición química, esencialmente análisis forense para la astronomía. La ciencia aún no sabe cómo serán las primeras estrellas, que probablemente comenzaron a formarse 100 millones de años después del Big Bang.
“Podríamos ver cosas que son muy diferentes”, dijo Coe, las llamadas estrellas de “Población III” que, según la teoría, eran mucho más masivas que nuestro propio Sol, y “prístinas”, lo que significa que estaban compuestas únicamente de hidrógeno y helio. Estos eventualmente explotaron en supernovas, contribuyendo al enriquecimiento químico cósmico que creó las estrellas y los planetas que vemos hoy. Algunos dudan de que alguna vez se encuentren estas prístinas estrellas de Población III, pero eso no impedirá que la comunidad astronómica lo intente.
Los astrónomos ganaron tiempo en Webb en base a un proceso de selección competitivo abierto a cualquiera, independientemente de cuán avanzados estén en sus carreras. Olivia Lim, estudiante de doctorado en la Universidad de Montreal, tiene solo 25 años. “Ni siquiera había nacido cuando la gente empezó a hablar de este telescopio” , dijo. Su objetivo: observar planetas rocosos del tamaño de la Tierra orbitando la estrella del sistema Trappist-1. Están situados tan cerca unos de otros que desde la superficie de uno de ellos se podía ver claramente cómo aparecen los demás en el cielo. “El sistema Trappist-1 es único”, explica Lim. “Casi todas las condiciones allí son favorables para la búsqueda de vida fuera de nuestro sistema solar”.
Además, tres de los siete planetas de Trappist-1 están en la “zona habitable” de Goldilocks, ni demasiado cerca ni demasiado lejos de su estrella. Lo que les permite mantener la temperatura adecuada para el agua líquida en su superficie. El sistema está a “solo” 39 años luz de distancia, y podemos ver los planetas pasar frente a su estrella. Esto permite observar la caída de luminosidad provocada por el cruce de la estrella y utilizar la espectroscopia para determinar las propiedades de los planetas. Aún no se sabe si estos planetas tienen atmósferas, pero Lim quiere averiguarlo. Si es así, la luz que pasa a través de estas atmósferas sería “filtrada” a través de las moléculas que contienen, dejando rastros para la Webb. El premio mayor sería detectar la presencia de vapor de agua, dióxido de carbono y ozono.
Trappist-1 es un objetivo tan importante que a varios otros grupos científicos también se les ha dado tiempo para observarlos. Encontrar rastros de vida allí, si es que existen, aún llevará tiempo, dijo Lim. Pero “todo lo que estamos haciendo este año son pasos realmente importantes para llegar a ese objetivo final”.
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