{"id":134993,"date":"2022-07-15T10:46:25","date_gmt":"2022-07-15T09:46:25","guid":{"rendered":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/astrofisica\/?p=134993"},"modified":"2022-07-13T12:18:33","modified_gmt":"2022-07-13T11:18:33","slug":"el-telescopio-espacial-jwst-la-poesia-cosmica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/astrofisica\/2022\/07\/15\/134993","title":{"rendered":"El telescopio espacial JWST: la poes\u00eda c\u00f3smica"},"content":{"rendered":"

El d\u00eda 12 de julio las agencias espaciales de Canad\u00e1 (CSA), Europa (ESA) y americana (NASA) hicieron p\u00fablicas las primeras im\u00e1genes de ciencia. Se trata de cuatro im\u00e1genes y un espectro, correspondientes a distintos ambientes astrof\u00edsicos, adquiridos con los cuatro instrumentos a bordo del telescopio espacial JWST. Una muestra m\u00e1s de este inmenso proyecto de colaboraci\u00f3n internacional liderado por NASA.<\/p>\n

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Cuatro im\u00e1genes del JWST. Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA y STScI<\/figcaption><\/figure>\n

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Noem\u00ed G\u00f3mez, de la Agencia EFE, me entrevist\u00f3 seg\u00fan las distintas im\u00e1genes iban apareciendo. Incluyo aqu\u00ed el texto en su versi\u00f3n extendida (art\u00edculo original aqu\u00ed<\/a>).<\/p>\n

Despu\u00e9s de seis meses de intensos preparativos, el telescopio James Webb ha revelado una serie de cinco fotograf\u00edas de \u201cuna belleza excepcional que convierten la ciencia en poes\u00eda\u201d y que suponen el primer paso de una revoluci\u00f3n de \u201cuna magnitud dif\u00edcilmente cuantificable\u201d, afirma el astr\u00f3nomo espa\u00f1ol David Barrado Navascu\u00e9s.<\/p>\n

Se siente \u201cemoci\u00f3n contenida, casi dir\u00eda que todo el proceso ha sido como una excelente novela dram\u00e1tica, con planteamiento, nudo y desenlace\u201d, indica a Efe este cient\u00edfico del Centro de Astrobiolog\u00eda (CAB), del CSIC y del Instituto Nacional de T\u00e9cnica Aeroespacial, quien subraya: con el Webb \u201cempezaremos a comprender el ritmo y la melod\u00eda\u201d del universo.<\/p>\n

Barrado est\u00e1 en el equipo del CAB que ha contribuido durante m\u00e1s de veinte a\u00f1os al desarrollo y puesta a punto de dos instrumentos del telescopio, los espectr\u00f3grafos NIRSpec y MIRI. Ahora iniciar\u00e1n varios programas cient\u00edficos con el Webb que permitir\u00e1n avanzar en la exploraci\u00f3n de nuestros or\u00edgenes c\u00f3smicos o en la formaci\u00f3n de sistemas planetarios.<\/p>\n

Todos ellos, \u201cpasos esenciales para que alg\u00fan d\u00eda contestemos a la pregunta esencial: \u00bfestamos solos en este inmenso y extraordinario cosmos?\u201d.<\/p>\n

1) Despu\u00e9s de tanto tiempo, desde su desarrollo, construcci\u00f3n, lanzamiento y calibraci\u00f3n de los instrumentos, \u00bfqu\u00e9 se siente al ver las primeras im\u00e1genes del Webb?<\/strong><\/p>\n

Emoci\u00f3n contenida \u2026 casi dir\u00eda que todo el proceso ha sido como una excelente novela\u00a0 dram\u00e1tica, con planteamiento, nudo y desenlace, pero extendido a lo largo de mucho tiempo. nN mi caso, he estado involucrado en la misi\u00f3n desde hace 20 a\u00f1os, y ha habido muchos altibajos, con numerosos retrasos e incertidumbres.<\/p>\n

2) \u00bfLas has conocido hoy (por el martes) o los investigadores del Webb hab\u00e9is tenido acceso a ellas antes? \u00bfCu\u00e1l es tu favorita y por qu\u00e9?<\/strong><\/p>\n

Solo las personas directamente involucradas en los procesos de calibraci\u00f3n de los instrumentos han tenido acceso a las im\u00e1genes con antelaci\u00f3n. Los miembros de los distintos equipos con tiempo asignado, incluso los que han construido algunos de los instrumentos, como es mi caso, hemos estado en igualdad de condiciones al resto de la humanidad: las hemos visto al mismo tiempo.<\/p>\n

La primera imagen consiste en una lente gravitacional causado por un c\u00famulo de galaxias funciona como una lente que magnifica lo que hay detr\u00e1s y que de hecho permite observar otras galaxias cuando eran extremadamente j\u00f3venes. Poes\u00eda hecha imagen.<\/p>\n

Los datos correspondientes al exoplaneta WASP-96 b consisten informaci\u00f3n esencial sobre su atm\u00f3sfera. Es un espectro que nos permite detectar diferentes compuestos qu\u00edmicos, como vapor de agua en una atmosfera extremadamente caliente. Una visi\u00f3n extremadamente sugestiva, un aperitivo lo que va a venir.<\/p>\n

JWST ha observado tambi\u00e9n el resultado de la muerte de una estrella: una nebulosa planetaria. Posiblemente entre los objetos m\u00e1s bellos que pueden existir en el universo: los \u00faltimos suspiros al apagarse, una despedida fastuosa. Violeta \u00a0en sus \u00faltimos momentos en una traviata gal\u00e1ctica.
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El Quinteto de Stephan\u00a0 es un conjunto de galaxias que est\u00e1n interactuando: una danza cosmol\u00f3gica al son la gravedad. Adem\u00e1s, el instrumento MIRI permite observar las proximidades de un agujero negro, el gas que podr\u00eda ser devorado por \u00e9l: Saturno devorando a sus hijos a escala extragal\u00e1ctica.<\/p>\n

La gran finale<\/em> la proporciona la nebulosa de Carina, una inmensa nube de polvo y gas en donde se est\u00e1n formando miles de estrellas. Las m\u00e1s masivas emiten una sorprendente cantidad de energ\u00eda que comprime el material en sus inmediaciones. La primera impresi\u00f3n es la de una cadena monta\u00f1osa, el Himalaya, con sus extraordinarios picos. Majestuosidad en estado puro.<\/p>\n

De toda esta \u201cpoes\u00eda hecha im\u00e1genes\u201d, si tuviera que elegir una me quedar\u00eda con la de la Nebulosa del Anillo del Sur, en la que se observa una estrella m\u00e1s tenue y moribunda, \u201cel \u00faltimo suspiro\u201d.<\/p>\n

3) \u00bfC\u00f3mo se \u00abconstruye\u00bb una foto de este tipo<\/strong>?<\/p>\n

El JWST es fruto de una colaboraci\u00f3n internacional liderada por NASA pero incluyen la Agencia Espacial Europea (ESA) y la canadiense CSA. Tiene diversos instrumentos con distintas capacidades. La primera imagen est\u00e1 centrada en una regi\u00f3n del espacio donde hay muy pocas estrellas, lo que permite llegar m\u00e1s profundo. Esto es, las lejos en el espacio y por tanto en el tiempo, debido a que la luz tiene una velocidad finita. As\u00ed, se han tomado datos durante 12,5 horas en el infrarrojo cercano, un tipo de luz que el ojo humano no ve pero que percibimos como calor. La imagen final est\u00e1 compuesta por una serie de exposiciones realizadas con diferentes filtros, lo que permite reconstruir el color. La nitidez es tal que se ve un conjunto de galaxias a una distancia intermedia, denominada SMACS 0723, que act\u00faa como una lente gravitacional, magnificando la luz que proviene de otras galaxias much\u00edsimo m\u00e1s lejanas. La imagen, independientemente de sus connotaciones cosmol\u00f3gicas, tiene una belleza excepcional.<\/p>\n

4) Vistas estas, \u00bfcu\u00e1nto y c\u00f3mo de diferentes son respecto a las del Hubble<\/strong>?<\/p>\n

El HST y el JWST son dos telescopios espaciales muy distintos. Se diferencian tanto en el tama\u00f1o del espejo primario (segmentado en el caso del JWST), lo que tiene implicaciones sobre la capacidad de recolectar fotones (luz), como en la localizaci\u00f3n, en \u00f3rbita cercana a la Tierra en el caso del HST y 1,5 millones de km en el JWST, lo que evita que las observaciones sean afectadas por nuestro planeta. Pero, sobre todo, la instrumentaci\u00f3n es muy distinta. El resultado final es que la capacidad de detectar diversos fen\u00f3menos est\u00e1 muy mejorada en el JWST. Por poner una analog\u00eda algo extrema, es comparar una c\u00e1mara fotogr\u00e1fica de los a\u00f1os 50, de gran calidad pero lenta, con una c\u00e1mara digital actual. As\u00ed, nuestra capacidad de analizar diversos fen\u00f3menos astrof\u00edsicos se ha incrementado de una manera exponencial. Por poner un ejemplo, es como ver un paisaje a trav\u00e9s de una neblina y que de pronto esta se levante y luzca un Sol magn\u00edfico. Aparece una escena de colores brillantes y detalles n\u00edtidos. Esto es lo que est\u00e1 pasando ahora con el JWST.<\/p>\n

5) Ahora empieza la misi\u00f3n cient\u00edfica propiamente dicha, \u00bfqu\u00e9 supondr\u00e1n los datos del Webb para la astronom\u00eda? Alg\u00fan ejemplo<\/strong>.<\/p>\n

Aunque se repite con frecuencia, no deja de ser cierto. Va a ser una revoluci\u00f3n cient\u00edfica de una magnitud dif\u00edcilmente cuantificable ahora. Supondr\u00e1 un cambio de nuestros paradigmas, de la forma que vemos el Universo, de la interpretaci\u00f3n de los diversos fen\u00f3menos astrof\u00edsicos. Pero ser\u00e1 un cambio pausado, por etapas. El JWST funcionar\u00e1 aproximadamente durante una d\u00e9cada, con suerte algo m\u00e1s, y los datos se ir\u00e1n desgranando y analizando de manera pausada, como se hace la buena ciencia. Habr\u00e1 im\u00e1genes y resultados espectaculares, eso s\u00ed, pero muchos aspectos relevantes se ir\u00e1n revelando de manera progresiva. Por ser m\u00e1s concreto: los estudios de las atm\u00f3sferas de los exoplanetas, como el caso de WASP-96 b, requieren unas comparaciones y un an\u00e1lisis de gran complejidad, y la colaboraci\u00f3n de equipos multidisciplinares. El espectro que ahora se presenta es solo el punto de partida de un proceso que nos llevar\u00e1 a entender cu\u00e1l es la composici\u00f3n qu\u00edmica de la atm\u00f3sfera de este planeta, muy masivo y caliente, y sus propiedades f\u00edsicas. El JWST nos proporciona la herramienta adecuadas para ir mucho m\u00e1s all\u00e1. El lema del escudo espa\u00f1ol est\u00e1 vigente: siempre es Plus ultra.<\/p>\n

6) Hay participaci\u00f3n espa\u00f1ola en dos instrumentos del Webb. Descr\u00edbela brevemente. \u00bfEstar\u00e1n presentes los investigadores espa\u00f1oles en esta etapa que ahora empieza? \u00bfTu equipo ya ha pedido tiempo para usar el Webb?<\/strong><\/p>\n

Unos de los instrumentos ha sido dise\u00f1ado y construido por la ESA. Se trata de NIRSpec, un espectr\u00f3grafo que funciona en el infrarrojo. Su misi\u00f3n es descomponer la luz en sus componentes esenciales en este rango no visible para el ojo humano, pero que revela detalles muy importantes de diversos procesos astrof\u00edsicos. Dentro de los cuarenta investigadores involucrados en el equipo cient\u00edfico hay un espa\u00f1ol, Santiago Arribas, que coordina un proyecto centrado en el estudio de galaxias muy lejanas para entender c\u00f3mo se forman. Por otra parte, existe una important\u00edsima contribuci\u00f3n tanto t\u00e9cnica como cient\u00edfica en el instrumento MIRI, que ha sido concebido por un consorcio europeo con una importante colaboraci\u00f3n americana. Cada pa\u00eds tiene un coinvestigador principal y un n\u00famero de miembros del equipo cient\u00edfico. En el caso espa\u00f1ol se trata de Luis Colina (el coinvestigador), Almudena Alonso Herrero, Pablo P\u00e9rez Gonz\u00e1lez y yo mismo. Toda la participaci\u00f3n espa\u00f1ola ha estado en el Centro de Astrobiolog\u00eda, un instituto mixto entre el Consejo Superior de Investigacioens Cient\u00edficas (CSIC) y el Instituto Nacional de T\u00e9cnica Aeroespacial (INTA). Adem\u00e1s, en el CAB hay un equipo extendido de colaboradores que incluye a Marianna Annunziatella, , Javier \u00c1lvarez, Luca Costantin, Alejandro Crespo, \u00c1lvaro Labiano, Michele Perna y Bruno Rodr\u00edguez, que han sido esenciales en las labores de calibraci\u00f3n. Por mi parte, he sido el responsable en INTA de los fondos espa\u00f1oles y he coordinado un equipo de\u00a0 ingenieros a lo largo de muchos a\u00f1os, una parte esencial a la que a veces no se le da la importancia que tiene. Entre ellos se encuentran Eva D\u00edaz, Ana Balado, Tom\u00e1s Belenguer y Raquel L\u00f3pez, por citar unos pocos.<\/p>\n

Ahora ya empezamos la explotaci\u00f3n cient\u00edfica y son muchos los programas en los que estamos implicados. Algunos est\u00e1n centrados en aspectos cosmol\u00f3gicos, con el origen del Universos y sus primeras etapas y las primeras galaxias y las generaciones iniciales de estrellas. En mi caso, la ciencia est\u00e1 centrada en la formaci\u00f3n de sistemas planetarios y las propiedades de enanas marrones y planetas. Queremos entender como se compara el Sistema Solar con la enorme diversidad de planetas que ya hemos encontrado y ponerlo en un contexto adecuado. Son pasos esenciales para que alg\u00fan d\u00eda contestemos la pregunta esencial: \u00bfEstamos solos en este inmenso y extraordinario cosmos?<\/p>\n

Como analog\u00eda, podemos pensar que disfrutamos de una sinfon\u00eda c\u00f3smica formada por m\u00faltiples movimientos. Y solo ahora comenzamos a comprender el ritmo y las diversas y complejas melod\u00edas. El JWST, revel\u00e1ndonos los m\u00faltiples peligros c\u00f3smicos pero tambi\u00e9n la salvaje belleza del universo, es una herramienta esencial en este preceso.<\/p>\n

Como reflexi\u00f3n final, me gustar\u00eda resaltar, una vez m\u00e1s, que la ciencia b\u00e1sica es una de las pocas actividades verdaderamente universales, que benefician a toda la humanidad, que favorece el entendimiento y l cooperaci\u00f3n. Es una actividad esencial, sobre todo en estos momentos en\u00a0 los que corremos el peligro de adentrarnos en una etapa oscura, debido a los m\u00faltiples desaf\u00edos a los que nos enfrentamos.<\/p>\n

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