ya está en su órbita final

Tras desplegar los 18 segmentos hexagonales en los que se divide su espejo primario de 6 metros, el Telescopio espacial James Webb (JWST) comenzó a calibrar sus partes más sensibles. El siguiente paso en su implementación se completó esta semana y consistió en insertar este valioso telescopio de US$ 10 mil millones en el llamado Punto lagrangiano L2.

El punto L2, donde estuvo estacionada la sonda de anisotropía de microondas Wilkinson (WMAP) y el satélite Planck está actualmente en órbita, ofrece la ventaja astronómica de lograr un equilibrio gravitatorio perfecto entre la Tierra, el Sol y la Luna. Para saber su paradero existe la web dedicada ¿Dónde está Webb?.

“La posición orbital L2 es muy particular, ya que la Tierra y el Sol siempre permanecen alineados con este objeto. Como esta ubicación está muy lejos (está a 1,5 millones de kilómetros de nuestro planeta) y en comparación la órbita de la Luna está tan cerca (385.000 km.) también se considera que los tres cuerpos quedan alineados”, explica Pablo Leslabay, Catedrático de la carrera de Ingeniería Mecánica en el ITBA.

Esta alineación facilitó el desarrollo del famoso “sunshield” o escudo solar, cuyo tamaño es aproximadamente del tamaño de una cancha de tenis, el cual bloquea toda la radiación infrarroja que llega de las tres estrellas antes mencionadas.

¿Dónde está Webb? NASA, proporciona parámetros en tiempo real del telescopio JWST.

“Este artilugio le permite trabajar en la oscuridad casi total y detectar la luz infrarroja más tenue que llega al telescopio desde galaxias distantes. Los sensores de los instrumentos JWST se enfrían a temperaturas inferiores a 34 K (-239 °C) para poder operar y capturar la luz de estos objetos muy débiles”, comenta Leslabay.

WMAP es un proyecto conjunto de las agencias espaciales de EE. UU., Europa y Canadá. Tomó 30 años diseñarlo y construirlo. Es capaz de mirar más allá del Hubble, ya que es cien veces más potente.

Diferencias con Hubble

En el juego de propiedades técnicas y similitudes, el Hubble utiliza un espejo primario de 2,4 metros de diámetro, a diferencia del James Webb, que cuenta con un cristal de 6,5 metros formado por 18 piezas de berilio bañadas en oro, con el objetivo de aumentar su capacidad de concentración y protección.

“Los dos telescopios funcionan recolectando ondas electromagnéticas a través de una serie de elementos ópticos reflectantes. A su vez, realizan una descomposición espectrográfica sobre la radiación. Es decir, se dividen ligero entrante una gran cantidad de coloresque permiten identificar qué elementos de la tabla periódica están presentes en los objetos que emiten dicha luz, o mejor aún, si han atravesado otros elementos, como la atmósfera de un planeta lejano iluminado por detrás por su estrella central” , él afirma. Leslabay.

La diferencia entre Hubble y James Webb Space.  foto de la NASA:

La diferencia entre Hubble y James Webb Space. foto de la NASA:

En cuanto a dimensiones, la longitud de ambos telescopios registra una diferencia importante, ya que el Hubble mide 13 metros y el James Webb supera los 20 metros de longitud. Sin embargo, pesa la mitad que su predecesor.

“Hubble está diseñado para capturar el espectro de luz visible, además de un campo significativo de luz ultravioleta y una porción reducida del espectro infrarrojo cercano. También es una herramienta con un campo de visión relativamente abierto, es decir, puede fotografiar una porción considerable del cielo. Para ello, dispone de instrumentos con diferentes campos de apertura”, especifica Leslabay.

En cambio, el James Webb es un telescopio orientado a detectar el infrarrojo cercano y medio, donde la luz es mucho más fría que la del Hubble. Está diseñado para observar el pasado.hace unos 13.500 millones de años, para comprender cómo se formaron las primeras galaxias después del Big Bang.

La posibilidad de mirar hacia atrás se basa en que incluso la luz tiene un límite de velocidad, ya que viaja a 300.000 km/s. Debido al tiempo que se tarda en viajar por el espacio, cuanto más lejos está un objeto, más atrás en el tiempo se puede ver.

El observatorio cuenta con un gran espejo primario de 6,5 m, formado por 18 piezas hexagonales.  foto de la NASA

El observatorio cuenta con un gran espejo primario de 6,5 m, formado por 18 piezas hexagonales. foto de la NASA

Por tanto, la imagen de un grupo estelar que se encuentra a 1.000 millones de años luz tardará mil millones de años en llegar al ojo del JWST. Lo que está viendo el telescopio no es el estado actual de la constelación, sino cómo era hace mil millones de años.

“El objetivo científico es detectar y calificar la luz de las galaxias más antiguas y distantes del cosmos. Con estas capacidades, también puede investigar objetos oscuros/fríos en nuestro Sistema Solar y detectar planetas que giran alrededor de estrellas centrales. Por eso no es tan correcto indicar que uno es continuación del otro, sino que son complementarios”, sugiere Leslabay.

Los cuatro instrumentos de James Webb

El observatorio espacial lleva cuatro instrumentos a bordo. Tres de ellos están enfocados en el infrarrojo cercano, superponiéndose al Hubble, pero con una sensibilidad notablemente mayor. Estos son NirCam, NirSpec y FGS/Niriss. A estos se suma un dispositivo para el infrarrojo intermedio como es el MIRI.

NirCam es el principal instrumento de investigación y el encargado de la calibración inicial y periódico del espejo principal particular del James Webb. Además de su sensibilidad, es importante destacar que posee un mecanismo coronagráfico, que permite bloquear la luz proveniente de una estrella central, para permitir ver los planetas que la orbitan. Como si uno mirara al cielo y cubriera el Sol con la mano para no deslumbrarse y poder ver los objetos del cielo”, apunta Leslabay.

El instrumento FGS es también un elemento de navegación espacial, se utiliza para mantener el telescopio apuntando a las mismas estrellas con extrema precisión durante varias horas. Mientras que NirSpec es para lograr espectros de 100 objetos individuales o puntos en el espacio al mismo tiempo.

SL