Cómo es, funciona y cuándo se lanza el telescopio James Webb Space

Este próximo 22 de diciembre a las 7:20 AM EST (12:20 GMT), desde el centro espacial en la Guayana Francesa se lanza el telescopio James Webb Space, uno de los eventos más importantes no sólo de 2021 sino de la historia moderna en tecnología espacial.

El James Webb Space es el telescoipio más grande y poderoso de la historia y analizará algunas de las primeras etapas del universo, recopilará vistas de la formación temprana de estrellas y galaxias y proporcionará información sobre la formación de sistemas planetarios, incluido nuestro propio sistema solar.

¿Quién desarrolló el telescopio James Webb Space?

El telescopio James Webb Space, o JWST, fue desarrollado a través de una asociación entre la NASA y las agencias espaciales europeas y canadiense. Para su construcción se trabajó en los descubrimientos realizados por el telescopio espacial Hubble y los ampliará para ayudar a desentrañar los misterios del universo.

¿Cómo funciona?

El telescopio Webb tiene capacidades únicas habilitadas por la forma en que ve el universo, su tamaño y las nuevas tecnologías a bordo. Así es como funciona.

Mirando en el infrarrojo

Para ver galaxias antiguas y distantes, el telescopio Webb se construyó con instrumentos sensibles a la luz en las longitudes de onda del infrarrojo cercano y medio.

La luz que sale de estas galaxias puede tardar miles de millones de años en llegar a la Tierra, por lo que cuando vemos estos objetos, en realidad estamos viendo cómo se veían en el pasado. Cuanto más lejos está algo de la Tierra, más atrás en el tiempo está cuando lo observamos. Entonces, cuando miramos la luz que dejaron objetos hace 13.5 mil millones de años, estamos viendo lo que sucedió en el universo temprano.

A medida que la luz de objetos distantes viaja a la Tierra, el universo continúa expandiéndose, algo que estuvo haciendo desde el Big Bang. Las ondas que componen la luz se estiran a medida que el universo se expande. Se puede ver este efecto en acción haciendo una marca de tinta en una banda elástica y observando cómo la marca se estira cuando tira de la banda elástica.

Lo que esto significa para la luz procedente de galaxias distantes es que las ondas de luz visible que se podrían ver con los ojos se estiran tanto que las longitudes de onda más largas cambian de luz visible a infrarroja. Los científicos se refieren a este fenómeno como desplazamiento al rojo, y cuanto más lejos está un objeto, más desplazamiento al rojo sufre.

El equipo de detección de infrarrojos del telescopio Webb dará a los científicos la oportunidad de estudiar algunas de las primeras estrellas que explotaron en eventos de supernovas, creando los elementos necesarios para construir planetas y formar vida.

Las primeras estrellas eran masivas y sus ciclos de vida terminaban en explosiones de supernovas. La luz de estas explosiones ha viajado tan lejos que es increíblemente tenue. Esto se debe a la ley del cuadrado inverso. Experimenta este efecto cuando una habitación parece oscurecerse a medida que se aleja de una fuente de luz.

Para ver una luz tan tenue, el telescopio Webb debe ser extremadamente sensible. La sensibilidad de un telescopio, o su capacidad para detectar señales débiles, está relacionada con el tamaño del espejo que utiliza para recoger la luz. En el telescopio Webb, 18 espejos hexagonales se combinan para formar un espejo primario masivo de 6,5 metros de ancho.

¿Cómo es su órbita y cómo se mantendrá «frío»?

La órbita del telescopio Webb alrededor del Sol, ubicado a aproximadamente 1,5 millones de kilómetros de la Tierra en el punto 2 de Lagrange, mantiene a la nave espacial bastante lejos del calor de nuestro planeta, pero incluso eso no es suficiente. Para reducir aún más la temperatura de los instrumentos, la nave desplegará un parasol del tamaño de una cancha de tenis que bloqueará la luz y el calor del Sol, la Tierra y la Luna, utilizando cinco capas de material con recubrimiento especial. Cada capa bloquea el calor entrante, y el calor que lo atraviesa se redirige hacia los lados del parasol. Además, el vacío entre cada capa proporciona aislamiento.

Buscando exoplanetas

El telescopio Webb buscará exoplanetas utilizando dos métodos diferentes.

Usando el método de tránsito, buscará el patrón regular de atenuación que ocurre cuando un exoplaneta transita su estrella o pasa entre la estrella y el telescopio. La cantidad de atenuación puede decirles mucho a los científicos sobre el exoplaneta que pasa, como el tamaño del planeta y su distancia a la estrella.

El segundo método que utilizará el telescopio Webb para buscar exoplanetas es la obtención de imágenes directas, es decir, capturar imágenes reales de planetas más allá de nuestro sistema solar. Para permitir la obtención de imágenes directas de exoplanetas, el telescopio Webb está equipado con un coronógrafo. Al igual que podría usar su mano para bloquear una luz brillante, un coronógrafo bloquea la luz de las estrellas para que no llegue a los instrumentos de un telescopio, lo que permite ver un exoplaneta tenue orbitando una estrella.

Así funciona el telescopio James Webb Space:

Video en inglés:

Video en español (España):