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Telescopio Webb desafía lo que los astrónomos creían saber

El Telescopio Espacial James Webb, que se desempeña espléndidamente mientras examina el universo, tiene a los astrónomos rascándose la cabeza. El universo muy distante se ve un poco diferente de lo esperado.

El telescopio, lanzado hace ocho meses y orbitando el Sol a un millón de millas de la Tierra,ha estado capturando imágenes de galaxias extremadamente débiles que emitieron su luz en los primeros mil millones de años más o menos después del Big Bang. Observar estas galaxias «tempranas» es una de las principales misiones del telescopio: ver más profundamente en el espacio, y más atrás en el tiempo, que cualquier telescopio anterior.

Los primeros resultados científicos han surgido en las últimas semanas, y lo que el telescopio ha visto en el espacio más profundo es un poco desconcertante. Algunas de esas galaxias distantes son sorprendentemente masivas. Una suposición general había sido que las galaxias tempranas, que se formaron poco después de que las primeras estrellas se encendieran, serían relativamente pequeñas y deformes. En cambio, algunos de ellos son grandes, brillantes y bien estructurados.

«Los modelos simplemente no predicen esto», dijo Garth Illingworth, astrónomo de la Universidad de California en Santa Cruz, sobre las galaxias tempranas masivas. «¿Cómo haces esto en el universo en un momento tan temprano? ¿Cómo se forman tantas estrellas tan rápidamente?».

Esta no es una crisis cosmológica. Lo que está sucediendo es mucha ciencia rápida, realizada «en tiempo real», como dice el astrofísico Jeyhan Kartaltepe del Instituto de Tecnología de Rochester. Los datos del nuevo telescopio están brotando, y ella se encuentra entre las legiones de astrónomos que están elaborando nuevos artículos, publicándolos rápidamente en línea antes de la revisión por pares.

El Webb está viendo cosas que nadie ha visto con tanto detalle y a distancias tan tremendas. Los equipos de investigación de todo el planeta están analizando los datos publicados públicamente y compitiendo para detectar las galaxias más distantes o hacer otros descubrimientos notables. La ciencia a menudo avanza a un ritmo majestuoso, avanzando el conocimiento de manera incremental, pero webb está arrojando camiones cargados de datos atractivos sobre científicos a la vez. Las estimaciones preliminares de distancias se refinarán después de un examen más detallado.

Kartaltepe dijo que ciertamente no está preocupada por ninguna tensión entre la teoría astrofísica y lo que Webb está viendo: «Podríamos estar rascándonos la cabeza un día, pero un día después, ‘Oh, todo esto tiene sentido ahora'».

Lo que ha sorprendido al astrónomo Dan Coe del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial es el número de galaxias en forma de disco bien formadas.

«Pensamos que el universo primitivo era este lugar caótico donde hay todos estos grupos de formación estelar, y las cosas son todas confusas», dijo Coe.

Esa suposición sobre el universo primitivo se debió en parte a las observaciones del Telescopio Espacial Hubble, que reveló galaxias tempranas grumosas y de forma irregular. Pero el Hubble observa en una porción relativamente estrecha del espectro electromagnético, incluida la luz «visible». Webb observa en el infrarrojo, reuniendo luz fuera del rango del Hubble. Con el Hubble, Coe dijo: «Nos faltaban todas las estrellas más frías y las estrellas más viejas. Realmente solo estábamos viendo a los jóvenes calientes».

La explicación más fácil para esas galaxias sorprendentemente masivas es que, al menos para algunas de ellas, ha habido un error de cálculo, tal vez debido a un truco de luz.

Las galaxias distantes son muy rojas. Son, en jerga astronómica, «desplazados al rojo». Las longitudes de onda de la luz de estos objetos se han estirado por la expansión del universo. Se presume que los que se ven más rojos, los que tienen el mayor corrimiento al rojo, son los más lejanos.

Pero el polvo puede estar tirando los cálculos. El polvo puede absorber la luz azul y enrojecer el objeto. Podría ser que algunas de estas galaxias muy distantes y altamente desplazadas al rojo sean muy polvorientas, y en realidad no tan lejanas (y tan «jóvenes») como parecen. Eso realinearía las observaciones con lo que los astrónomos esperaban.

Pero el polvo puede estar tirando los cálculos. El polvo puede absorber la luz azul y enrojecer el objeto. Podría ser que algunas de estas galaxias muy distantes y altamente desplazadas al rojo sean muy polvorientas, y en realidad no tan lejanas (y tan «jóvenes») como parecen. Eso realinearía las observaciones con lo que los astrónomos esperaban.

Pero el polvo puede estar tirando los cálculos. El polvo puede absorber la luz azul y enrojecer el objeto. Podría ser que algunas de estas galaxias muy distantes y altamente desplazadas al rojo sean muy polvorientas, y en realidad no tan lejanas (y tan «jóvenes») como parecen. Eso realinearía las observaciones con lo que los astrónomos esperaban.

«Por lo general, no comandamos la acción en vivo», dijo Yates. En otras palabras, nadie está controlando el telescopio con un joystick o algo por el estilo. Funciona en gran medida de forma autónoma, cumpliendo con un programa de observación cargado aproximadamente una vez a la semana. Se envía un comando desde la sala de control de vuelo al Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. Desde allí, el comando viaja al Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, y luego a la Red del Espacio Profundo, antenas de radio cerca de Barstow, California, Madrid y Canberra, Australia. Dependiendo de la rotación de la Tierra, una de esas antenas puede transmitir el comando al telescopio.

Hace mucho tiempo que desaparecieron del centro de operaciones de la misión en Baltimore las multitudes de personas que estuvieron presentes en la mañana del lanzamiento del telescopio la Navidad pasada.

«Es un testimonio de lo bien que funciona que podamos pasar de varios cientos de personas a solo tres de nosotros», dijo Adams.

El horario de observación está determinado en gran medida por el deseo de ser eficiente, y eso a menudo significa mirar cosas que aparecen cerca unas de otras en el cielo, incluso si están a miles de millones de años luz de distancia entre sí.

Un visitante se sentirá decepcionado al darse cuenta de que el equipo de control de vuelo no ve lo que ve el telescopio. No hay una pantalla grande que muestre, por ejemplo, un cometa, o una galaxia, o el Amanecer del Tiempo. Pero el equipo de control de vuelo puede leer datos que describen la orientación del telescopio, por ejemplo, «32 grados de ascensión derecha, 12 grados de declinación». Y luego consulte una carta estelar para ver hacia dónde apunta el telescopio.

«Está entre Andrómeda y lo que sea que sea esa otra constelación», dijo Adams.

Aquí hay una muestra de algunas observaciones de Webb, que deberían producir nuevas imágenes, así como informes científicos, en los próximos meses:

Aquí hay una muestra de algunas observaciones de Webb, que deberían producir nuevas imágenes, así como informes científicos, en los próximos meses:

Aquí hay una muestra de algunas observaciones de Webb, que deberían producir nuevas imágenes, así como informes científicos, en los próximos meses:

Esa es solo una lista parcial. Hay mucho que ver por ahí.

«Es sin parar, 24-7, solo la ciencia regresa», dijo Heidi Hammel, astrónoma planetaria y vicepresidenta de ciencia de la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía. «Y es una gran diversidad de ciencia. Vi la gran mancha roja de Júpiter, pero dos horas después, ahora estamos viendo M33, esta galaxia espiral. Dos horas más tarde, ahora estamos buscando un exoplaneta que realmente conozco por su nombre. Es genial ver eso».

Con información de Washington Post

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