Llegan las primeras imágenes del James Webb: así era el universo hace 13.000 millones de años

La exploración espacial vive otro día histórico. La NASA ha publicado este martes más instantáneas obtenidas por el telescopio James Webb, el mayor que se haya lanzado jamás al espacio. En concreto, estas fotografías muestran la imagen de campo más profunda del universo, lo que supone ver lo que ocurrió hace más de 13.000 millones de años. Este hito se produce unas horas después de la revelación de la primera fotografía, en la que se aprecia un cúmulo de estrellas conocido como SMACS 0723, las cuales funcionan como una gran lupa por su fuerza gravitacional.

Dentro de este primer lote, se han seleccionado varios objetos que ya habían sido fotografiados por su predecesor, Hubble, de modo que se pueden apreciar las diferencias entre ambos dispositivos. Entre lo más destacado está la nebulosa Carina (como puedes ver en la fotografía de la portada), formada por las estrellas más masivas, brillantes y calientes de la galaxia. También está la nebulosa del Anillo del Sur, una de las más cercanas a la Tierra y que puedes ver a continuación.

Además, se han conocido nuevos datos sobre la composición atmosférica del exoplaneta WASP 96b, que revelan la presencia de moléculas de agua a partir de pequeñas disminuciones en el brillo de colores de luz precisos. Se trata de la imagen de espectro más detallada de su tipo hasta la fecha, demostrando la capacidad de Webb de analizar atmósferas a cientos de años luz de distancia.

Otra de las revelaciones estrella ha sido la imagen del Quinteto de Stephan, el primer grupo de galaxias descubierto en la historia espacial y que ya fue una de las fotografías más icónicas tomadas por el Hubble. Gracias a la poderosa visión infrarroja de Webb, además de su alta resolución espacial, ahora se han conseguido mostrar cúmulos brillantes de millones de estrellas jóvenes y regiones de brotes estelares, donde nacen nuevas estrellas. De manera más dramática, el telescopio captura enormes ondas de choque cuando una de las galaxias, NGC 7318B, atraviesa el cúmulo.

Al principio, solo unos pocos fueron los afortunados de poder ver un adelanto de todo lo que ha capturado el James Webb. “Lo que he visto me ha conmovido, como científica, como ingeniera y como ser humano”, ha comentado Pam Melroy, administradora adjunta de la NASA, al hablar sobre unas imágenes que ya son históricas. Después, todo el mundo pudo tener acceso a esta presentación a través del directo en el sitio web Science Live de la NASA, así como en sus cuentas de YouTube, Facebook y Twitter. Durante el evento, el administrador de la NASA, Bill Nelson, ha tenido palabras de agradecimiento al "carácter internacional" y la "pasión" que han demostrado los miembros colaboradores del proyecto.

¿Qué se ha podido observar en la primera imagen?

Apenas unas horas antes, la primera imagen tomada por James Webb fue presentada durante un evento en la Casa Blanca, al que acudió el presidente de los EEUU, Joe Biden. En esta, se muestra "un grano de arena sobre la punta de un dedo con el brazo sostenido", según la analogía que ha hecho el director de la NASA, Bill Nelson, quien se ha referido al espacio fotografiado como "una pequeña porción del universo".

En la imagen aparece un área llamada SMACS 0723, donde enormes cúmulos de estrellas funcionan como una lupa debido a su enorme fuerza gravitacional, amplificando la luz de galaxias pasadas. Es uno de los lugares más estudiados por el telescopio Hubble, aunque la fotografía revelada tiene una resolución y nivel de detalle nunca antes vistos debido a la complejidad del Webb.

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Antes, el sensor de guía fina del telescopio había ofrecido una vista de estrellas y galaxias. "Las manchas más tenues de esta imagen son exactamente los tipos de galaxias tenues que Webb estudiará en su primer año de operaciones científicas", explicó Jane Rigby, científica de operaciones del Webb en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. Tomar esta imagen llevó ocho jornadas de trabajo al telescopio, que tuvo que realizar 72 exposiciones diferentes durante esos días. El resultado, una de las fotografías más profundas del universo jamás tomadas. Esta captura se logró en el marco de una prueba técnica, durante la cual los responsables del Webb querían probar el giro de la máquina, que no es otra cosa que la capacidad para rodar hacia un lado, como pueden hacer, por ejemplo, los aviones en pleno vuelo.

¿Cómo lo ha conseguido?

El James Webb posee una ventaja sobre sus predecesores. Sus instrumentos están preparados para observar la luz infrarroja con mayor precisión que otros modelos como el Hubble. Esto es clave porque de esta forma se puede ver 'a través' de las mencionadas nubes de polvo y poder tomar imágenes más limpias y nítidas.

La luz infrarroja es algo imprescindible en todo este proceso. Al observar el espectro de luz que llega de un objeto, se puede saber a qué distancia está de nosotros, y a qué momento del pasado pertenece la foto. ¿Cómo? La luz infrarroja, invisible al ojo humano, es la clave. La luz se estira a medida que viaja por el espacio, haciéndose cada vez más roja y proporcional a la velocidad y distancia a la que se encuentra el objeto. Se podría asemejar a una brizna de calor, por lo que, en contraste, el telescopio debe de estar bastante frío. Aquí entran en juego las finísimas láminas hechas de Kapton (material muy estable con temperaturas de hasta 400º Celsius) que lleva el James Webb, y que lo protege de la luz y el calor en su viaje por el universo.

Una construcción llena de retrasos y gastos extra

El James Webb se construyó con el objetivo de arrojar más luz sobre la llamada 'edad oscura' del universo, que es el periodo que transcurre antes de que las primeras estrellas cobrasen vida. Se lanzó el 25 de diciembre del pasado año a través del cohete Ariane, que partió desde el puerto espacial Kourou (Guayana Francesa).

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El proyecto costó 10.000 millones de dólares y tardó tres décadas en diseñarse y construirse, periodo en el que la NASA colaboró con la Agencia Espacial Europea, así como con su homóloga canadiense. El proceso sufrió innumerables retrasos y sobrecostes, llegando al punto de que varios congresistas de los EEUU plantearon su cancelación, ante la elevada inversión que suponía.

Una de las curiosidades que rodean a este aparato es que su primer boceto tomó forma en una servilleta. Una pieza que todavía se conserva en los archivos de la NASA. Los encargados de aquel primer diseño, que sentó las bases del telescopio, fueron dos ingenieros de la agencia espacial, Pierre Bely y Peter Stockman. En aquellos primeros trazos, ya se podía observar el enorme panel solar y el espejo despegable que caracteriza al James Webb. El telescopio fue bautizado así en honor al administrador de la NASA entre 1961 y 1968, James Edin Webb, que jugó un papel fundamental en el Apolo.

Este telescopio llegará más allá de lo que divisó, en su día, el Hubble. Gracias a la capacidad de sus instrumentos ópticos, se podrán analizar en detalle regiones lejanas con galaxias de 5.000 millones de años de antigüedad. El objetivo es poder atravesar las nubes de polvo que caracterizan al universo para ver más allá de las galaxias que se habían observado hasta ahora. Además de 'retratar' estas galaxias, también se podrán observar otros elementos como lunas heladas, cometas, exoplanetas e, incluso, colosales agujeros negros en el interior de las mismas.

En 1995, hace ya 27 años, el antiguo telescopio Hubble, el más potente en aquella época, descubrió una pequeña porción del cielo que parecía vacía. La famosa imagen, formada por 342 exposiciones tomadas en una pequeña región de la constelación de la Osa Mayor, desveló la existencia de 3.000 galaxias muy lejanas y desconocidas.

Se conoció como el Campo Profundo del Hubble y permitió sentar las bases de las investigaciones futuras del Cosmos. La luz de algunas de esas galaxias observadas se emitió hace más de 13.000 millones de años, cuando nuestro universo tenía tan solo 800 millones de años.