Después de años de retrasos y más de 10.000 millones de dólares de inversión -casi 10 veces más que lo presupuestado-, mañana, 24 de diciembre, el Telescopio Espacial James Webb será, por fin, enviado al espacio desde la Guyana Francesa. Pero, más allá de estas polémicas, el observatorio más caro de la historia espacial permitirá a la comunidad científica conocer misterios insondables del universo, como la formación de las primeras galaxias o la existencia de indicios de vida en planetas extrasolares.
El James Webb es el telescopio espacial más grande y más potente del mundo. Sin embargo, precisamente su enorme tamaño presenta un importante desafío para la comunidad científica. Para hacernos una idea, el conjunto de espejos de observatorio mide unos 6,5 metros de diámetro, lo que determina una superficie colectora de luz 7 veces mayor a la del Hubble, lo que se traducirá en una potencia hasta 100 veces superior a la del antiguo telescopio espacial.
Ese sistema de espejos, llamado Optical Telescope Element, tiene una valiosa misión: captar la luz del espacio para dirigirla hacia los instrumentos científicos encargados de su análisis. Está formado por 18 segmentos hexagonales hechos de berilio y recubiertos de una película de oro, diseñados para funcionar como una única pieza, aunque plegados de tal forma que puedan caber en el interior de un cohete.
Telescopio Espacial James Webb: la clave está en los espejos hexagonales
Gracias que están formados a partir de piezas de seis lados se reducen los huecos entre las piezas. Si los segmentos fueran circulares, por ejemplo, siempre quedaría algún hueco entre ellos. De este modo la simetría permite maximizar las prestaciones ópticas del telescopio. Por otro lado, la forma hexagonal consigue asimilarse aun círculo, lo que permite enfocar la luz en un punto compacto. Un espejo ovalado, por ejemplo, daría imágenes alargadas, mientras que uno cuadrado enviaría parte de la luz fuera de la región central.
Telescopio Espacial James Webb: el escudo térmico, una pieza clave
Sin embargo, si hay un elemento indispensable para el buen funcionamiento del telescopio, ese es el escudo térmico. Para poder detectar señales débiles de luz, el observatorio deberá mantenerse a una temperatura muy baja. Para ayudar a este fin, el James Webb cuenta con una especie de parasol gigante que lo protegerá de las fuentes eternas de luz y calor (como el Sol, la Tierra y la Luna), o del propio calor emitido por el telescopio. Se trata de una estructura del tamaño de una pista de tenis que proporciona sombra y reduce la temperatura, algo indispensable para el buen funcionamiento del observatorio.
De manera más específica, este dispositivo consta de 5 finas capas milimétricas compuestas de un material sintético llamado kapton y recubiertas de silicona. La capa más externa, expuesta directamente al Sol, llegará a los 85 ºC de temperatura, mientras que la más interna y cercana al telescopio, situada solo a unos pocos centímetros de distancia, permanecerá a unos -233 °C.
Captando la luz infrarroja
Otra de las diferencias con otros observatorios astronómicos es el tipo de luz con el que trabajan. A diferencia del Telescopio Espacial Hubble, que captaba especialmente luz visible y ultravioleta, el James Webb se centrará en la luz infrarroja, un espectro de baja frecuencia que arrojará pistas sobre los confines del universo.
Eso se debe a que, debido a que el universo se encuentra en constante expansión, los cuerpos celestes más lejanos, continúan alejándose, lo que provoca que la luz que viaja a través de esas galaxias lejanas siga expandiéndose, ‘estirándose’. Gracias a cuatro instrumentos de gran precisión, el James Webb será capaz de captar esas luces infrarrojas (de longitudes de ondas de entre 0,6 y 28,5 micrómetros) emitidas desde los confines del universo.
En busca del universo primigenio
Una de las principales misiones del James Webb será acercarnos a una parte de la historia del universo nunca antes captada: el nacimiento del universo, hace unos 13.500 millones de años, y la formación de las primeras estrellas y galaxias, cuya luz ultravioleta y visible llega hoy a nuestro ‘ojo cósmico’ en forma de luz infrarroja.
Pero eso no es todo. La información recabada por este potente telescopio permitirá estudiar la atmósfera de los exoplanetas -aquellos planetas que se encuentran fuera del sistema solar- para determinar la probabilidad de que exista agua, uno de los ingredientes necesarios para la vida. En definitiva, en palabras de la NASA: “El James Webb explorará todas las fases de la historia cósmica y ayudará a la humanidad a comprender los orígenes del universo y nuestro lugar en él”.
Fuente: Sergi Alcalde / National Geographic,
Artículo de referencia: https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/telescopio-espacial-james-webb-nuestro-nuevo-ojo-universo_17668,
