Los primeros resultados científicos surgieron en las últimas semanas, y lo que vio el telescopio en el espacio más profundo es un poco desconcertante. Algunas de estas galaxias distantes son sorprendentemente masivas. Una suposición general era que las primeras galaxias, que se formaron poco después de la ignición de las primeras estrellas, serían relativamente pequeñas y deformes. En cambio, algunos de ellos son grandes, brillantes y bien estructurados.
«Los modelos simplemente no predicen eso», dijo Garth Illingworth, astrónomo de la Universidad de California en Santa Cruz, sobre las primeras galaxias masivas. “¿Cómo logras llegar al universo tan temprano? ¿Cómo formas tantas estrellas tan rápido?
Esta no es una crisis cosmológica. Lo que está sucediendo es mucha ciencia rápida, realizada “en tiempo real”, como lo expresa el astrofísico Jeyhan Kartaltepe del Instituto de Tecnología de Rochester. Los datos del nuevo telescopio están llegando, y ella se encuentra entre las legiones de astrónomos que están produciendo nuevos artículos, y los publican rápidamente en línea antes de la revisión por pares.
Webb está viendo cosas que nadie ha visto nunca con tanto detalle y a distancias tan tremendas. Los equipos de investigación de todo el planeta analizan los datos publicados y compiten para localizar las galaxias más distantes o realizar otros descubrimientos notables. La ciencia a menudo avanza a un ritmo imponente, haciendo avanzar el conocimiento de forma incremental, pero Webb está descargando montones de datos convincentes sobre los científicos, todo a la vez. Las estimaciones de distancia preliminares se refinarán con un examen más detallado.
Kartaltepe dijo que ciertamente no está preocupada por ninguna tensión entre la teoría astrofísica y lo que Webb está viendo: «Podríamos estar rascándonos la cabeza un día, pero al día siguiente, ‘Oh, todo esto tiene sentido ahora'».
que sorpresa astrónomo Dan Coe del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial son el número de galaxias bien formadas en forma de disco.
«Pensamos que el universo primitivo era este lugar caótico donde hay todos estos cúmulos de formación de estrellas, y todo está en mal estado», dijo Coe.
Esta suposición sobre el universo primitivo se debió en parte a las observaciones del Telescopio Espacial Hubble, que reveló las primeras galaxias irregulares e irregulares. Pero Hubble observa una porción relativamente estrecha del espectro electromagnético, incluida la luz «visible». Webb observa en el infrarrojo, recogiendo luz fuera del alcance del Hubble. Con Hubble, Coe dijo: “Nos faltaban todas las estrellas más frías y las estrellas más viejas. Realmente solo estábamos viendo a los chicos guapos”.
La explicación más fácil para estas galaxias sorprendentemente masivas es que, al menos para algunas de ellas, hubo un error de cálculo, quizás debido a un truco de la luz.
Las galaxias distantes son muy rojas. Están, en la jerga astronómica, «desplazados hacia el rojo». Las longitudes de onda de la luz de estos objetos se han estirado por la expansión del universo. Los que parecen más rojos, los que tienen el mayor corrimiento al rojo, se consideran los más alejados.
Pero el polvo puede estar obstaculizando los cálculos. El polvo puede absorber la luz azul y enrojecer el objeto. Podría ser que algunas de estas galaxias muy distantes y altamente desplazadas hacia el rojo sean simplemente muy polvorientas y no tan lejanas (y tan «jóvenes») como parecen. Esto realinearía las observaciones con lo que esperaban los astrónomos.
O puede surgir alguna otra explicación. Lo cierto es que, por ahora, el telescopio de 10.000 millones de dólares -un esfuerzo conjunto de la NASA y las agencias espaciales canadiense y europea- está entregando nuevas observaciones no solo de estas galaxias distantes, sino también de objetos más cercanos a casa, como Júpiterun asteroide gigante y un cometa recién descubierto.
O El último descubrimiento de Webb fue anunciado el jueves: se detectó dióxido de carbono en la atmósfera de un planeta gigante distante llamado WASP-39 b. Es «la primera detección definitiva de dióxido de carbono en la atmósfera de un exoplaneta», según Knicole Colon, científica del proyecto Webb de la NASA. Aunque WASP-39 b se considera demasiado caliente para ser habitable, la detección exitosa de dióxido de carbono demuestra la agudeza de la visión de Webb y promete un examen futuro de planetas distantes que pueden albergar vida.
El telescopio está controlado por ingenieros del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore. El Centro de Operaciones de la Misión está en el segundo piso del instituto, que está en el borde del campus de la Universidad Johns Hopkins.
En una mañana reciente, solo tres personas estaban en la sala de control de vuelo: la controladora de operaciones Irma Aracely Quispe-Neira, el ingeniero de sistemas terrestres Evan Adams y la controladora de comando Kayla Yates. Se sentaron en una fila de estaciones de trabajo con grandes monitores cargados con datos de el telescopio
“Normalmente no ejecutamos la acción en vivo”, dijo Yates. En otras palabras, nadie controla el telescopio con un joystick ni nada. Funciona en gran parte de forma autónoma, ajustándose a un calendario de observación cargado una vez a la semana. Se envía un comando desde la sala de control de vuelo al Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. Desde allí, el comando viaja al Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, y luego a la Red de Espacio Profundo: antenas de radio cerca de Barstow, California, Madrid y Canberra, Australia. Dependiendo de la rotación de la Tierra, una de estas antenas puede transmitir la orden al telescopio.
Lejos del centro de operaciones de la misión en Baltimore se encuentra la multitud de personas que estuvieron presentes la mañana del lanzamiento del telescopio últimas Navidades.
«Es un testimonio de lo bien que funciona que podemos pasar de varios cientos de personas a solo tres de nosotros», dijo Adams.
El programa de observación está determinado en gran medida por el deseo de ser eficiente, y eso a menudo significa observar cosas que aparecen juntas en el cielo, incluso si están a miles de millones de años luz de distancia unas de otras.
Un visitante se sentirá decepcionado al descubrir que el equipo de control de vuelo no ve lo que ve el telescopio. No hay una gran pantalla que muestre, digamos, un cometa, una galaxia o el amanecer del tiempo. Pero el equipo de control de vuelo puede leer datos que describen la orientación del telescopio, por ejemplo, «32 grados de ascensión recta, 12 grados de declinación». Y luego consulte un mapa de estrellas para ver hacia dónde apunta el telescopio.
«Está entre Andrómeda y cualquier otra constelación», dijo Adams.
Aquí hay una muestra de algunas observaciones de Webb, que deberían generar nuevas imágenes, así como informes científicos, en los próximos meses:
La galaxia de las ruedas: Una galaxia de «anillo» sorprendentemente hermosa y rara a unos 500 millones de años luz de distancia. Su estructura inusual se debe a una colisión con otra galaxia. Este había sido uno de primeras imágenes procesadas por el equipo de Webb para mostrar lo que el telescopio puede hacer.
M16, la Nebulosa del Águila: Esta es una «nebulosa planetaria» dentro de nuestra propia galaxia que es famosa por albergar una estructura denominada «Pilares de la Creación» que fue fotografiada por el Telescopio Espacial Hubble. Se ha convertido en una de las imágenes más famosas del Hubble, que muestra tres imponentes columnas de polvo iluminadas por estrellas jóvenes y calientes fuera del marco de la imagen, todas guiadas por la NASA para producir lo que al ojo humano parece un paisaje terrestre. Es probable que Webb produzca una imagen enmarcada similar, pero con nueva resolución y detalle, gracias a su capacidad para recolectar luz en longitudes de onda infrarrojas inaccesibles para el Hubble.
Ganímedes, la luna más grande de Júpiter: Es la luna más grande del sistema solar y es incluso más grande que el planeta Mercurio. Los científicos creen que tiene un océano subterráneo con más agua que todos los océanos de la Tierra. El científico del proyecto Webb, Klaus Pontopiddan, dijo que el telescopio buscará penachos, géiseres similares a los que se ven en la luna Europa de Júpiter y la luna Encelado de Saturno.
Cometa C/2017 K2: Descubierto en 2017, este es un cometa inusualmente grande con una cola de 500,000 millas de largo, que se dirige hacia el sol.
La Gran Galaxia Espiral Barrada: Oficialmente «NGC-1365», esta es una galaxia «barrada» clásica y hermosa: una espiral con una barra central de estrellas que conecta dos brazos curvos prominentes. Está a unos 56 millones de años luz de distancia.
sistema planetario trapist-1: Siete planetas orbitan esta estrella y varios están en la «zona habitable», lo que significa que están a una distancia de la estrella donde el agua puede ser líquida en la superficie. Los astrónomos quieren saber si estos planetas tienen atmósferas.
Draco y el escultor: Estas son galaxias esferoidales enanas cercanas a la Vía Láctea. Al estudiar su movimiento durante un largo período de tiempo, los astrónomos esperan aprender más sobre la presencia de materia oscura, que es invisible pero tiene una firma gravitatoria.
Esta es solo una lista parcial. Hay mucho que ver por ahí.
«Es continuo las 24 horas del día, los 7 días de la semana, solo la ciencia regresa», dijo Heidi Hammel, astrónoma planetaria y vicepresidenta de ciencia de la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía. “Y es una gran diversidad de ciencia. Vi la gran mancha roja de Júpiter, pero dos horas después, ahora estamos viendo M33, esta galaxia espiral. Dos horas más tarde, ahora estamos buscando un exoplaneta que en realidad conozco por su nombre. Es realmente genial ver eso”.
