El telescopio James Webb se estrena con un “festín” de imágenes astronómicas

Una danza cósmica de galaxias, una imagen detallada de la nebulosa Carina, el final de una estrella agonizante y la tórrida atmósfera de un exoplaneta lejano son la carta de presentación del telescopio espacial James Webb, junto a la imagen infrarroja más profunda y nítida del universo lejano hasta la fecha, presentada ayer por el presidente de Estados Unidos, Joe Biden. 

Con este festín astronómico se han presentado oficialmente los primeros resultados científicos del telescopio construido y operado conjuntamente por la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Canadiense, porque, “en algún lugar algo increíble está esperando a ser descubierto”, ha asegurado el administrado de la NASA Bill Nelson, citando las famosas palabras del astrónomo Carl Sagan.  

Estas primeras observaciones del Webb, sostiene la ESA, cuentan la historia del universo oculto a través de cada fase de la historia cósmica: desde los exoplanetas vecinos hasta las galaxias observables más lejanas del universo primitivo, pasando por todo lo que existe entre ambos. “Estas imágenes, que representan la visión más profunda de nuestro universo tomada hasta la fecha”, ha añadido Nelson, “nos muestran que el Webb nos ayudará a descubrir las respuestas a preguntas que aún ni siquiera nos planteamos; preguntas que nos ayudarán a comprender mejor nuestro universo y el lugar de la humanidad en él”.

“El Webb nos ayudará a descubrir las respuestas a preguntas que aún ni siquiera nos planteamos”

"Solo el principio"

Gracias al tamaño de su espejo compuesto y la tecnología óptica puntera de que dispone, el instrumento está llamado - según sus creadores - a resolver algunos de los grandes misterios de nuestro sistema solar, observar mundos distantes alrededor de otras estrellas, explorar las misteriosas estructuras y los orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en él.  Y lo que hemos visto este martes, avisan, “es solo el principio”.

Tras una breve presentación del la imagen del primer campo profundo de Webb adelantado ayer por la Casa Blanca, y que muestra el cúmulo de galaxias SMACS 0723 repleto de miles de galaxias, los presentadores del evento conjunto de las tres agencias espaciales han mostrado otras cuatro observaciones obtenidas en las pasadas semanas por el telescopio espacial y que muestran algunas regiones del universo observadas anteriormente con el Hubble y otros telescopios, con un detalle y una nitidez sin precedentes.

Una atmósfera muy lejana

El primero de los importantes anuncios ha sido el análisis de la atmósfera que rodea WASP-96b, un planeta gigante gaseoso, caliente e inflado, que orbita alrededor de una estrella distante parecida al Sol a más de 1000 años luz de distancia. La observación revela la señal inconfundible del agua, junto con evidencia de nubes y bruma. 

Si bien el telescopio espacial Hubble ha analizado numerosas atmósferas de exoplanetas en las últimas dos décadas, capturando la primera detección clara de agua en 2013, la observación inmediata y más detallada de Webb marca un gigantesco paso adelante en la búsqueda para caracterizar planetas potencialmente habitables más allá de la Tierra.

La observación detallada de Webb marca un gigantesco paso adelante en la búsqueda para caracterizar planetas

WASP-96 b es uno de los más de 5.000 exoplanetas confirmados en la Vía Láctea. Ubicado a unos 1.150 años luz de distancia en la constelación del Fénix en el cielo del hemisferio sur, representa un tipo de gigante gaseoso que no tiene un análogo directo en nuestro sistema solar.  La combinación de su gran tamaño, período orbital corto, atmósfera esponjada y ausencia de luz contaminante de los objetos cercanos en el cielo hacen que WASP-96 b sea un objetivo ideal para hacer observaciones atmosféricas.

Una estrella agonizante

El segundo anuncio de la tarde del telescopio espacial James Webb  ha sido la imagen de la nebulosa planetaria NGC 3132, conocida informalmente como la Nebulosa del Anillo del Sur y situada a unos 2.500 años luz de distancia.

Esta observación muestra a la Nebulosa del Anillo del Sur en una vista casi frontal, pero si pudiéramos rotarla para verla de perfil, su forma tridimensional se vería más claramente como dos cuencos unidos por su base, apartándose el uno del otro con un gran agujero en el centro.  

Webb permitirá profundizar en muchos otros detalles específicos acerca de nebulosas planetarias como esta

Las imágenes infrarrojas de Webb presentan nuevos detalles de este complejo sistema. Las estrellas, y sus capas de luz, son prominentes en la imagen de la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam, por sus siglas en inglés) de la izquierda, mientras que la imagen del instrumento de infrarrojo medio (MIRI, por sus siglas en inglés) de la derecha muestra por primera vez que la segunda estrella está rodeada de polvo. La estrella más brillante se encuentra en una etapa anterior de su evolución estelar y es probable que en el futuro expulse su propia nebulosa planetaria.

Webb permitirá a la comunidad astronómica profundizar en muchos otros detalles específicos acerca de nebulosas planetarias como esta, formadas por nubes de gas y polvo expulsado por estrellas agonizantes. Comprender qué moléculas están presentes, y dónde se encuentran a lo largo de las capas de gas y polvo, ayudará a los investigadores a refinar su conocimiento de estos objetos.

Una danza de galaxias

El siguiente anuncio ha sido un enorme mosaico, la imagen más grande de Webb hasta la fecha, de una agrupación visual de cinco galaxias conocida como el quinteto de Stephan. Las galaxias se encuentran a unos 290 millones de años de distancia, lo que es bastante cerca en términos cósmicos, en comparación con galaxias más lejanas a miles de millones de años luz. Estudiar galaxias relativamente cercanas como estas ayuda a la comunidad científica a comprender mejor las estructuras que se ven en un universo mucho más distante.

Webb muestra detalles nunca antes vistos en este grupo de galaxias

Con su poderosa visión infrarroja y una resolución espacial extremadamente alta, Webb muestra detalles nunca antes vistos en este grupo de galaxias, y permite visualizar, incluso, las enormes ondas de choque cuando una de las galaxias, NGC 7318B, atraviesa el cúmulo.

En la imagen se observan cúmulos brillantes de millones de estrellas jóvenes y regiones de brotes estelares donde nacen estrellas frescas adornan la imagen. Amplias colas de gas, polvo y estrellas son atraídas desde varias de las galaxias debido a las interacciones gravitacionales.  Rara vez los científicos ven con tanto detalles la manera como las galaxias que interactúan entre sí desencadenan la formación de estrellas y cómo se altera el gas en estas galaxias, informa la NASA. Es por ello que el quinteto de Stephan es un “laboratorio” fantástico para estudiar estos procesos fundamentales para todas las galaxias.

Pilares de destrucción

La última imagen presentada, y tal vez la más esperada por la espectacularidad de las observaciones revisas, ha sido la nebulosa de Carina (NGC 3324). Esta imagen, conocida como "los pilares de Destrucción", muestra un paisaje de “montañas” y “valles” salpicados de estrellas brillantes y revela por primera vez regiones de nacimiento estelar que antes habían sido invisibles.

Los llamados “precipicios cósmicos” - esas  montañas escarpadas que se observan en la imagen, son en realidad el borde de la cavidad gaseosa gigante que está dentro de NGC 3324, y los “picos” más altos en esta imagen tienen una altura aproximada de 58 años luz. La zona cavernosa ha sido tallada en la nebulosa por la intensa radiación ultravioleta y los vientos estelares de estrellas jóvenes extremadamente grandes y calientes, ubicadas en el centro de la burbuja, sobre el área que se muestra en esta imagen.

“Los descubrimientos de este nuevo telescopio”, han anunciado los responsables de la NASA, “serán a partir de ahora semanales”

Con esta observación,  Webb pone al descubierto viveros estelares y estrellas individuales nacientes que están completamente ocultos en fotografías en luz visible. Debido a la sensibilidad de Webb a la luz infrarroja, el telescopio puede mirar a través del polvo cósmico para ver estos objetos. Estas observaciones de NGC 3324 ofrecerán más información sobre el proceso de formación de las estrellas.

Todas estas imágenes son un mero aperitivo de la avalancha de material con la que el telecospio espacial James Webb nos deleitará en los próximos meses y años ofreciendo una visión del universo como nunca habíamos tenido hasta ahora. Para hacerse una idea, la primera imagen del campo profundo Webb publicada este lunes y con una calidad inmensamente superior a las obtenidas hasta ahora, requirió de una exposición de doce horas, mientras que el telescopio espacial Hubble tomó la anterior tras dos semanas de exposición. .