El Telescopio James Webb da una mirada asombrosa a las galaxias distantes Telescopio Espacial James Webb

aEl día de Navidad del año pasado, 30 años después de su creación, el Telescopio Espacial James Webb Se originó en la Guayana Francesa.. El 28 de diciembre, la luna ha pasado. El 24 de enero, lanzó sus lotes de cinco minutos y se instaló en su órbita final A unos 1.500.000 km de la Tierra. El 12 de julio, después de meses de ardua preparación, presenté un archivo La primera foto – Nos mostró, por primera vez, galaxias distantes tal como eran hace más de 13 mil millones de años.

El Telescopio Webb se ha sumado a este comienzo milagroso desde entonces. Ahora hemos hecho algo un poco más cerca de casa, a solo 615 millones de kilómetros de distancia: Las fotos de compradores más detalladas que jamás hayamos visto.

La astrofísica de la Universidad de Oxford, Dra. Becky Smithhurst, autora de un próximo libro, Una breve historia de los agujeros negrosHay muchas razones, dijo, para ser escéptico de que llegue tan lejos. «Hubo 344 puntos únicos de falla donde si hubiera ocurrido un pequeño error, toda la misión se habría cancelado. Fueron meses de ansiedad», dijo.

Una de las principales fuentes de incertidumbre después del lanzamiento del satélite fue qué tan cerca estuvo de su trayectoria prevista, y cualquier imprecisión trajo consigo la necesidad de quemar combustible valioso. «Pero fue perfecto. Nos prometieron cinco años de datos y, en cambio, obtendríamos 20. Es increíble».

Aquí hay algunas imágenes producidas por este telescopio guiado con precisión, y lo que muestran sobre cómo funciona y el universo mismo.

El primer campo profundo de la web

Las primeras imágenes de Webb reveladas por Joe Biden muestran un grupo de galaxias conocido como SMACS 0723. La imagen completa cubre miles de galaxias en un área del cielo equivalente a un solo grano de arroz encajado a un brazo de distancia en la superficie de la Tierra. . “Podemos ver las cosas en este pequeño parche con más detalle de lo que pudimos con el Hubble. [the most powerful telescope until now]dijo Smithhurst. «Indica que ya no hay un cielo vacío; mires donde mires, encontrarás algo en el fondo».

Como todas las imágenes que ha producido Webb, lo que puede ver aquí no es luz visible, sino señales en el espectro infrarrojo captadas por el satélite monocromático, se envían a la Tierra como unos y ceros, y luego se reconstruyen. Los diferentes colores no denotan sombras literales, sino las longitudes de onda de las señales, que nos dicen qué tan caliente está la fuente. Colorear tales imágenes facilita que los científicos descubran áreas para un mayor estudio (y genera más entusiasmo general que cualquier imagen en blanco y negro).

En esta imagen, la estrella nítida y brillante del centro está en nuestra galaxia. Los puntos blancos borrosos a continuación son galaxias enteras en el cúmulo SMACS 0723, que se muestran hace 4600 millones de años. Aún mejor, este cúmulo en el centro actúa como una especie de lente de aumento para otras galaxias mucho más distantes, hasta 13 mil millones de años luz de distancia, aproximadamente hasta el amanecer del universo. Distorsionados en el proceso, aparecen como arcos esparcidos por la imagen: los cuerpos rojos están cubiertos de polvo cósmico, un componente crucial de la formación estelar, mientras que los verdes están llenos de hidrocarburos.

Nebulosa de Carina

La comparación de esta imagen de la nebulosa, una gran nube de polvo y gas repleta de estrellas, con la región parabólica tomada por el Hubble es evidencia de la fuerza de Webb. «La Nebulosa Carina está en nuestra galaxia», dijo Smithhurst. «Aunque creo que es un poco como el área del lago aquí. El valor de esta imagen realmente radica en lo que nos muestra el beneficio de mirar las cosas relativamente cerca en el infrarrojo».

«Te permite penetrar el polvo, estas diminutas partículas de elementos pesados ​​como el oxígeno y el carbono que dispersan la luz visible para que no puedas ver las estrellas que se formaron. En esta imagen, pasamos a través de este polvo hacia la estructura tridimensional de la nebulosa».

quinteto de stephan

Creada a partir de más de 150 millones de píxeles enviados por Webb, esta imagen muestra un grupo de galaxias en la constelación de Pegaso y brinda a los científicos un medio para ver cómo su interacción conduce a la formación de estrellas. «Este es mi favorito, porque es muy relevante para mi trabajo», dijo Smithhurst. «Muestra cuatro galaxias interactuando, una con un agujero negro en crecimiento y otra que no. Lo sorprendente es que si te acercas, puedes ver estrellas individuales: hasta ahora apenas hemos podido hacer eso con nuestra estrella más cercana». galaxia, Andrómeda, y estos están mucho más lejos».

La galaxia a la izquierda de la formación está más cerca que las otras galaxias: 40 metros luz de distancia frente a 290 metros de distancia. El vórtice superior de la imagen contiene un agujero negro con una masa de 24 millones de masas del Sol. «Es una fuente de luz increíblemente brillante», dijo Smithhurst. «Lo que esto muestra es que el gas que orbita el agujero negro está iluminado en todo su esplendor».

WASP-96b (espectro)

Esta no es una imagen, pero «todavía es muy emocionante para los astrofísicos», dice Smithhurst. El conjunto de datos revela claramente que este planeta, que se encuentra a 1.150 años luz de distancia, tiene las propiedades características del agua.

Webb midió la luz proveniente del sistema WASP-96 a medida que el planeta se movía a través de la estrella, y la forma en que el gigante gaseoso robó un poco de la luz de la estrella al atravesar su atmósfera revela la firma única del agua, dijo Smithhurst.

Los resultados también son importantes porque muestran «lo que puede hacer un telescopio», dijo Smithhurst. «Este es un planeta grande, brillante, muy cerca de su estrella. Es más fácil notar el paso de la luz a través de la atmósfera porque pasa mucho frente a la estrella. Como aquí es tan fácil, indica que con el estrellas más distantes y difíciles que pasan frente a su estrella más a menudo como la Tierra, no vas a perder el tiempo. Es la idea de encontrar un «gemelo de la Tierra», algo que parece increíblemente habitable para la vida tal como la conocemos. eso.»

Júpiter

Si el propósito principal de Webb es decirnos más sobre la luz que las estrellas distantes emitieron hace miles de millones de años, también resulta que es capaz de producir imágenes impresionantes de nuestro sistema solar como nunca antes. «Me sorprendió ver el nivel de detalle aquí; pensé que desaparecería porque es muy brillante», dijo Smithhurst. «Pero es muy inteligente cómo usaron diferentes longitudes de onda para captar diferentes cosas».

La neblina roja en los polos norte y sur del planeta son las auroras, causadas por la interacción de las partículas del sol con el campo magnético del planeta. La famosa Gran Mancha Roja, una tormenta tan grande que puede tragarse la Tierra, parece blanca porque refleja mucha luz solar. «Las áreas oscuras revelan las áreas donde la luz ha penetrado más en la atmósfera», dijo Smithhurst.

Aunque las observaciones de Webb serían invaluables para los estudiosos, fotos como estas también de Smithurst son importantes por su belleza absoluta y universal. «Todo el mundo siente curiosidad por el mundo en el que vivimos», dijo.