La luz del espacio siempre nos llega con retraso. Por ejemplo, la luz de nuestro sistema estelar más cercano, Alpha Centauri, tarda cuatro años en llegar a la Tierra. Entonces, cuando miramos a Alpha Centauri, lo vemos como era hace cuatro años.

El Telescopio Espacial James Webb (JWST) llevará esta idea al extremo, estudiando objetos tan distantes que el telescopio esencialmente mirará hacia atrás 13.500 millones de años, justo antes del comienzo del universo.

luz temprana

El Big Bang ocurrió hace 13.800 millones de años. Un segundo después, el universo estaba formado por radiación, hidrógeno, helio y partículas de alta energía a una temperatura de 18 mil millones de grados Fahrenheit. Unos 400.000 años después, la temperatura se había enfriado a 5.500 grados Fahrenheit y el universo brillaba con un rojo apagado. A medida que el universo continuó expandiéndose y enfriándose, este brillo desapareció y el universo se oscureció por completo, la llamada Edad Oscura.

Las partículas del big bang se agruparon debido a la gravedad y formaron los primeros átomos. Estos átomos se agruparon en grupos y finalmente se convirtieron en estrellas. A medida que se formaron las primeras estrellas, también comenzaron a emitir la primera luz que JWST fue diseñado para detectar.

El telescopio Hubble también puede ver el pasado hasta cierto punto, pero no tan lejos como el JWST. En órbita alrededor de la Tierra, el Hubble nos ha proporcionado imágenes asombrosas del Universo e importantes resultados científicos durante más de 30 años, pero su espejo tiene solo 8 pies de diámetro, lo que limita su capacidad para observar los objetos más distantes. Además, debido a la expansión del universo, la luz de los objetos más distantes se estira y se convierte en longitudes de onda infrarrojas que el Hubble no puede detectar fácilmente.

En comparación, JWST está diseñado para recolectar radiación infrarroja gracias a su espejo mucho más grande de 21 pies de diámetro. Además de ver objetos distantes, existen otros beneficios al recolectar radiación infrarroja. Las estrellas en formación y los planetas están rodeados de polvo que absorbe la luz visible; Sin embargo, la radiación infrarroja puede penetrar este polvo. Como resultado, JWST puede ver objetos más distantes y más débiles que el Hubble.

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Para realizar esta observación profunda de las estrellas, JWST necesita observar una mota del universo durante mucho tiempo para recolectar la mayor cantidad de luz posible de los objetos distantes que los astrónomos están tratando de ver. «Estamos tratando de construir la historia de cómo se formaron las primeras galaxias y cómo evolucionaron hasta convertirse en las galaxias que vemos y en las que vivimos hoy», dijo Marusa Bradac, astrónoma de la Universidad de California, Davis, en una entrevista con NPR. «Si no entiendes bien el comienzo, es muy difícil imaginar cómo fue todo el desarrollo».

A diferencia del Hubble, JWST podrá ver directamente las guarderías estelares donde nacen las estrellas y sus sistemas planetarios. Las observaciones responderán preguntas sobre cómo las nubes de polvo y gas colapsaron en estrellas y cómo se formaron los sistemas planetarios a su alrededor.

Otro objetivo de JWST es comprender el origen de los elementos. Después del Big Bang, la temperatura y densidad muy altas produjeron los elementos más simples, principalmente helio e hidrógeno. Sabemos que todos los demás elementos (carbono, oro, silicio y más) se formaron en reacciones nucleares en las estrellas y en las explosiones estelares gigantes que llamamos supernovas que dispersaron los elementos por toda la galaxia. Pero no entendemos completamente los procesos.

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Los astrónomos de todo el mundo pueden solicitar tiempo para usar el JWST para respaldar su investigación, y gran parte de la nueva investigación será el estudio de exoplanetas. Hace 20 años no se conocían otros planetas aparte de nuestro sistema solar. Desde entonces, se han descubierto miles de planetas, llamados exoplanetas, en órbita alrededor de estrellas. El plan es que el JWST estudie las atmósferas de los exoplanetas para ver si pueden albergar vida, o si el telescopio podría incluso detectar la presencia de la vida misma.

«El telescopio espacial James Webb representa la ambición de la NASA y nuestros socios de impulsarnos hacia el futuro», dijo el administrador de la NASA, Bill Nelson, en un comunicado de prensa de la NASA. “La promesa de Webb no es lo que sabemos que descubriremos; es lo que aún no entendemos o no comprendemos acerca de nuestro universo… Estamos al borde de un momento realmente emocionante de descubrir cosas que nunca antes habíamos visto o imaginado».



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