OPINIÓN · 18 JULIO, 2022 05:18

Un vistazo a los confines del espacio

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Paulino Betancourt Figueroa | @p_betanco

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Seis meses después de alcanzar su destino final en órbita alrededor del Sol, a más de un millón de kilómetros sobre la Tierra, el Telescopio Espacial James Webb reveló las primeras imágenes. Juntas, estas imágenes, muestran una de las miradas más profundas a los confines del espacio, ofreciendo una de las más detalladas vistas de los comienzos de nuestro universo.

Estas imágenes del observatorio espacial llegan después de tres décadas de arduo trabajo. ¡Y son una maravilla! Lo que las hace tan alucinantes es lo pequeña y grande que son al mismo tiempo. Es pequeña en el sentido de que esta imagen representa solo una ínfima parte del cielo nocturno. Pero es enorme en cuanto a que los objetos de esta imagen son grandes galaxias, además de los brillantes destellos de las estrellas. En cada pedacito de cielo, hay miles y miles de galaxias y dentro de cada galaxia, podría haber un promedio de 100 mil millones de estrellas, cada una con su propia familia de planetas y lunas que las orbitan.

Y aunque se nos aparece como una imagen plana, esta revela las profundidades del universo y es una ventana a través del tiempo. Los destellos de luz más tenues y pequeños en estas fotos son imágenes de galaxias tal como existieron hace más de 13 mil millones de años, cerca del comienzo de los tiempos. Y el telescopio, no solo puede capturar imágenes de galaxias tan antiguas, también hace mediciones sobre los elementos que componen esas primeras galaxias.

Además, representa una gran mejora con respecto a las capacidades del Telescopio Espacial Hubble. El espejo del Hubble tiene un impresionante diámetro de 2,4 metros. Pero, los hermosos espejos en tonos dorados de Webb, se combinan para dar un diámetro de 6,5 metros. En general, eso equivale a más de seis veces el área de recolección de luz y cuando se trata de telescopios, más luz equivale a más detalles. El Telescopio Espacial Hubble recolecta luz visible, ultravioleta y un poco de infrarrojo. El Webb es principalmente un telescopio infrarrojo, por lo que ve la luz que está en una longitud de onda más larga.

Debido a que el espacio se expande constantemente, las cosas más distantes en el universo se están alejando, las ondas electromagnéticas provenientes de una galaxia lejana se estiran y alargan, su luz se vuelve más y más roja hasta caer finalmente en la región del espectro infrarrojo. Esto parece un tanto técnico, pero es lo que le permite al telescopio Webb mirar más atrás en el tiempo, que el Hubble.

La luz infrarroja que el telescopio recibe suele ser muy antigua, debido a un fenómeno llamado corrimiento al rojo. Es similar a lo que sucede con el sonido de la sirena cuando pasa una ambulancia. Al moverse la ambulancia a toda velocidad, y en la medida que se aleja, su sirena baja en tono ya que las ondas de sonido tienen que viajar más lejos. Su longitud de onda aumenta, lo que hace que su sonido disminuya. Es lo mismo con la luz, excepto que en lugar de escuchar una disminución en el tono, se aprecia un `enrojecimiento´. La luz visible de los objetos distantes se enrojece hasta el punto en que, cuando llega a la Tierra, la radiación electromagnética ya no es visible, pero se puede detectar en el infrarrojo (por debajo del rojo).

Este es solo el comienzo de la misión científica del James Webb. En el futuro, los científicos esperan usarlo para ver las galaxias, que albergaron a las primeras estrellas y comprender un período de tiempo llamado `amanecer cósmico´, cuando el universo se volvió transparente a la luz de las estrellas. Antes del amanecer cósmico, el universo estaba envuelto por una neblina densa y oscura de gas primordial. Los astrónomos esperan que el James Webb los ayude a comprender el final de las edades oscuras y descubrir qué causó que se levantara esta niebla, dando paso al amanecer cósmico.

Pero, dado que los datos recopilados por el telescopio no pueden ser apreciados por el ojo humano, ¿cómo es que las imágenes son observadas a todo color? Esto ocurre porque los científicos manipulan las fotografías para que se puedan apreciar las imágenes, es la misma metodología que se utiliza para cambiar los cantos de las ballenas al rango audible del oído humano, a fin de “escuchar” la música de los cetáceos. Conociendo la velocidad a la que se expande el universo, además de la distancia entre la Tierra y la fuente de luz, los astrónomos pueden desplazar la luz que proviene del objeto. Por lo tanto, se obtiene una imagen óptica de cómo se ve el objeto, o cómo se veía hace miles de millones de años cuando la luz abandonó la superficie del cuerpo celeste.

Los científicos también están emocionados de usar las capacidades infrarrojas del James Webb para estudiar exoplanetas, que son planetas que orbitan estrellas distintas a la nuestra. Es poco probable que Webb vea un exoplaneta directamente, pero lo que puede hacer es observar las estrellas donde orbitan los planetas. Cuando esto ocurre, la luz de la estrella atraviesa la atmósfera del planeta como un filtro. Los científicos pueden estudiar las características de la luz que proviene de ese filtro y determinar la composición de la atmósfera del planeta a partir de él. Y el equipo de científicos que trabaja en Webb ya lo ha hecho. El martes 12, la NASA anunció que el James Webb detectó agua en la atmósfera de un planeta gigante gaseoso que orbita una estrella similar al Sol.

El telescopio ya ha transformado, en solo unos días, la forma de ver el universo y en el futuro mostrará la composición química y, si hay suerte, la composición biológica de otros mundos. Tal vez se obtenga finalmente la prueba de que la vida, de una forma u otra, es universal y, como siempre se ha creído, nunca hemos estado solos. ¡Este es solo el comienzo, hay mucho más por ver!

***

Las opiniones expresadas en esta sección son de entera responsabilidad de sus autores.

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Estas imágenes del observatorio espacial llegan después de tres décadas de arduo trabajo. ¡Y son una maravilla! Lo que las hace tan alucinantes es lo pequeña y grande que son al mismo tiempo. Es pequeña en el sentido de que esta imagen representa solo una ínfima parte del cielo nocturno. Pero es enorme en cuanto a que los objetos de esta imagen son grandes galaxias, además de los brillantes destellos de las estrellas. En cada pedacito de cielo, hay miles y miles de galaxias y dentro de cada galaxia, podría haber un promedio de 100 mil millones de estrellas, cada una con su propia familia de planetas y lunas que las orbitan.

Y aunque se nos aparece como una imagen plana, esta revela las profundidades del universo y es una ventana a través del tiempo. Los destellos de luz más tenues y pequeños en estas fotos son imágenes de galaxias tal como existieron hace más de 13 mil millones de años, cerca del comienzo de los tiempos. Y el telescopio, no solo puede capturar imágenes de galaxias tan antiguas, también hace mediciones sobre los elementos que componen esas primeras galaxias.

Además, representa una gran mejora con respecto a las capacidades del Telescopio Espacial Hubble. El espejo del Hubble tiene un impresionante diámetro de 2,4 metros. Pero, los hermosos espejos en tonos dorados de Webb, se combinan para dar un diámetro de 6,5 metros. En general, eso equivale a más de seis veces el área de recolección de luz y cuando se trata de telescopios, más luz equivale a más detalles. El Telescopio Espacial Hubble recolecta luz visible, ultravioleta y un poco de infrarrojo. El Webb es principalmente un telescopio infrarrojo, por lo que ve la luz que está en una longitud de onda más larga.

Debido a que el espacio se expande constantemente, las cosas más distantes en el universo se están alejando, las ondas electromagnéticas provenientes de una galaxia lejana se estiran y alargan, su luz se vuelve más y más roja hasta caer finalmente en la región del espectro infrarrojo. Esto parece un tanto técnico, pero es lo que le permite al telescopio Webb mirar más atrás en el tiempo, que el Hubble.

La luz infrarroja que el telescopio recibe suele ser muy antigua, debido a un fenómeno llamado corrimiento al rojo. Es similar a lo que sucede con el sonido de la sirena cuando pasa una ambulancia. Al moverse la ambulancia a toda velocidad, y en la medida que se aleja, su sirena baja en tono ya que las ondas de sonido tienen que viajar más lejos. Su longitud de onda aumenta, lo que hace que su sonido disminuya. Es lo mismo con la luz, excepto que en lugar de escuchar una disminución en el tono, se aprecia un `enrojecimiento´. La luz visible de los objetos distantes se enrojece hasta el punto en que, cuando llega a la Tierra, la radiación electromagnética ya no es visible, pero se puede detectar en el infrarrojo (por debajo del rojo).

Este es solo el comienzo de la misión científica del James Webb. En el futuro, los científicos esperan usarlo para ver las galaxias, que albergaron a las primeras estrellas y comprender un período de tiempo llamado `amanecer cósmico´, cuando el universo se volvió transparente a la luz de las estrellas. Antes del amanecer cósmico, el universo estaba envuelto por una neblina densa y oscura de gas primordial. Los astrónomos esperan que el James Webb los ayude a comprender el final de las edades oscuras y descubrir qué causó que se levantara esta niebla, dando paso al amanecer cósmico.

Pero, dado que los datos recopilados por el telescopio no pueden ser apreciados por el ojo humano, ¿cómo es que las imágenes son observadas a todo color? Esto ocurre porque los científicos manipulan las fotografías para que se puedan apreciar las imágenes, es la misma metodología que se utiliza para cambiar los cantos de las ballenas al rango audible del oído humano, a fin de “escuchar” la música de los cetáceos. Conociendo la velocidad a la que se expande el universo, además de la distancia entre la Tierra y la fuente de luz, los astrónomos pueden desplazar la luz que proviene del objeto. Por lo tanto, se obtiene una imagen óptica de cómo se ve el objeto, o cómo se veía hace miles de millones de años cuando la luz abandonó la superficie del cuerpo celeste.

Los científicos también están emocionados de usar las capacidades infrarrojas del James Webb para estudiar exoplanetas, que son planetas que orbitan estrellas distintas a la nuestra. Es poco probable que Webb vea un exoplaneta directamente, pero lo que puede hacer es observar las estrellas donde orbitan los planetas. Cuando esto ocurre, la luz de la estrella atraviesa la atmósfera del planeta como un filtro. Los científicos pueden estudiar las características de la luz que proviene de ese filtro y determinar la composición de la atmósfera del planeta a partir de él. Y el equipo de científicos que trabaja en Webb ya lo ha hecho. El martes 12, la NASA anunció que el James Webb detectó agua en la atmósfera de un planeta gigante gaseoso que orbita una estrella similar al Sol.

El telescopio ya ha transformado, en solo unos días, la forma de ver el universo y en el futuro mostrará la composición química y, si hay suerte, la composición biológica de otros mundos. Tal vez se obtenga finalmente la prueba de que la vida, de una forma u otra, es universal y, como siempre se ha creído, nunca hemos estado solos. ¡Este es solo el comienzo, hay mucho más por ver!

***

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OPINIÓN · 10 AGOSTO, 2022 05:31

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