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El telescopio Webb se enfoca en las primeras galaxias y Júpiter

Comentario

los Telescopio espacial James Webbactuando maravillosamente como él examinar el universo, tiene a los astrónomos rascándose la cabeza. El universo muy distante se ve un poco diferente de lo esperado.

El telescopio, lanzado hace ocho meses y en órbita alrededor del sol a un millón de millas de la Tierra, capturó imágenes de galaxias extremadamente débiles que emitieron su luz durante los primeros mil millones de años después del Big Bang. La observación de estas «primeras» galaxias es una de las principales misiones del telescopio: ver más profundamente en el espacio y más atrás en el tiempo que cualquier telescopio anterior.

Los primeros resultados científicos surgieron en las últimas semanas, y lo que el telescopio ha visto 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 que se encendieran las primeras estrellas, serían relativamente pequeñas y distorsionadas. En cambio, algunos de ellos son grandes, brillantes y bien estructurados.

El telescopio Webb es increíble. Pero el universo lo es aún más.

«Los modelos simplemente no predicen eso», dijo Garth Illingworth, astrónomo de la Universidad de California, Santa Cruz, sobre las primeras galaxias masivas. “¿Cómo haces eso en el universo en un momento tan temprano? ¿Cómo se forman 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 saliendo a borbotones, y ella se encuentra entre las legiones de astrónomos que publican nuevos artículos, y los publican rápidamente en línea antes de la revisión por pares.

Webb ve cosas que nadie ha visto nunca con tanto detalle y a distancias tan enormes. Los equipos de investigación de todo el planeta están revisando los datos publicados y compitiendo para detectar las galaxias más distantes o hacer otros descubrimientos notables. La ciencia a menudo avanza a un ritmo majestuoso, avanzando en el conocimiento de forma incremental, pero Webb arroja toneladas de datos tentadores sobre los científicos al mismo tiempo. Las estimaciones de distancia preliminares se refinarán después de una revisión adicional.

Kartaltepe dijo que ciertamente no está preocupada por ninguna tensión entre la teoría astrofísica y lo que ve Webb: «Podríamos estar rascándonos la cabeza un día, pero un día después, ‘Oh, todo tiene sentido ahora'».

La NASA revela las primeras imágenes del Telescopio Espacial James Webb

que sorpresa astrónomo Dan Coe del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial son el número de galaxias bien formadas en forma de disco.

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«Pensamos que el universo primitivo era este lugar caótico donde había todos estos cúmulos de formación estelar, y todo estaba revuelto», dijo Coe.

Esta hipótesis del universo temprano se debió en parte a las observaciones del telescopio espacial Hubble, que revelaron galaxias tempranas agrupadas y de forma irregular. Pero Hubble observa en una porción relativamente estrecha del espectro electromagnético, incluida la luz «visible». Webb observa en el infrarrojo, reuniendo luz fuera del alcance del Hubble. Con Hubble, Coe dijo: “Nos faltaban todas las estrellas más geniales y las estrellas más antiguas. Realmente solo vimos a los jóvenes calientes.

La explicación más simple para estas galaxias sorprendentemente masivas es que, al menos para algunas de ellas, hubo un error de cálculo, posiblemente debido a un truco de 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. Se supone que los que aparecen más rojos (aquellos con el corrimiento al rojo más alto) son los más lejanos.

Pero el polvo puede sesgar los cálculos. El polvo puede absorber la luz azul y hacer que el objeto brille en rojo. Podría ser que algunas de estas galaxias muy distantes y fuertemente desplazadas hacia el rojo sean muy polvorientas y no tan distantes (y tan «jóvenes») como parecen. Esto realinearía las observaciones con lo que esperaban los astrónomos.

O podría surgir otra explicación. Lo cierto es que, por ahora, el telescopio de $10 mil millones, un esfuerzo conjunto de la NASA y las agencias espaciales de Canadá y Europa, está proporcionar nuevas observaciones no solo de estas galaxias distantes, sino también de objetos más cercanos a nosotros como Júpiterun asteroide gigante y un cometa recién descubierto.

los 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. Esta es «la primera detección definitiva de dióxido de carbono en la atmósfera de un exoplaneta», según la científica del Proyecto Webb de la NASA, Knicole Colon. Aunque WASP-39 b se considera demasiado caliente para ser habitable, la detección exitosa de dióxido de carbono demuestra la aguda 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 limita con el campus de la Universidad Johns Hopkins.

En una mañana reciente, solo tres personas formaban parte del personal 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. Estaban sentados en una fila de estaciones de trabajo con pantallas grandes cargadas con datos de el telescopio

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Realice un recorrido cósmico dentro de las imágenes capturadas por el telescopio Webb de la NASA

«Normalmente no ordenamos la acción en vivo», dijo Yates. En otras palabras, nadie controla el telescopio con un joystick ni nada por el estilo. Funciona en gran parte por su cuenta, completando un programa de vigilancia en línea una vez por semana. Se envía un comando desde la sala de control de vuelo en el 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 del 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.

Hace mucho que se fueron del centro de operaciones de la misión en Baltimore la multitud de personas que estaban allí la mañana del lanzamiento del telescopio Últimas Navidades.

«Es un testimonio de cómo funciona que podemos pasar de varios cientos de personas a solo tres de nosotros», dijo Adams.

El programa de observación está impulsado en gran medida por el deseo de ser eficiente, y eso a menudo significa mirar cosas que parecen estar cerca unas de otras en el cielo, incluso si están separadas por miles de millones de años luz.

Un visitante se sentirá decepcionado al descubrir que el equipo de control de vuelo no puede ver lo que ve el telescopio. No hay una gran pantalla que muestre, por ejemplo, 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 del cielo para ver hacia dónde apunta el telescopio.

“Es entre Andrómeda y lo que sea que sea esa otra constelación”, dijo Adams.

Imágenes ‘increíbles’ de Júpiter reveladas por el telescopio James Webb de la NASA

Aquí hay una muestra de algunas observaciones de Webb, que deberían producir nuevas imágenes, así como informes científicos, en los próximos meses:

La galaxia de la rueda de carro: 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. habia sido uno de primeras imágenes procesadas por el equipo de Webb para mostrar lo que el telescopio puede hacer.

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M16, la Nebulosa del Águila: Es una «nebulosa planetaria» dentro de nuestra propia galaxia que alberga una estructura denominada «Pilares de la Creación» que fue fotografiada por el Telescopio Espacial Hubble. Se convirtió en una de las imágenes más famosas del Hubble, mostrando tres imponentes pilares de polvo iluminados por estrellas jóvenes y calientes fuera del marco de la imagen, todos inclinados por la NASA para producir lo que, para el ojo humano, parece un paisaje. El Webb probablemente producirá una imagen enmarcada de manera similar pero con nueva resolución y detalle, gracias a la capacidad de recolectar luz en las 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 han visto en la luna Europa de Júpiter y la luna Encelado de Saturno.

Cometa C/2017 K2: Descubierto en 2017, 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 «barra» clásica y hermosa: una espiral con una barra central de estrellas que conecta dos brazos prominentes y curvos. Está a unos 56 millones de años luz de distancia.

Sistema planetario trapense-1: Siete planetas orbitan esta estrella, y varios están en la «zona habitable», es decir, están a una distancia de la estrella donde el agua podría ser líquida en la superficie. Los astrónomos quieren saber si estos planetas tienen atmósferas.

Draco y el escultor: Son galaxias esferoidales enanas cercanas a la Vía Láctea. Al estudiar su movimiento durante un largo período, los astrónomos esperan aprender más sobre la presencia de materia oscura, invisible pero con una firma gravitatoria.

Esta es solo una lista parcial. Hay mucho que ver allí.

«Es ininterrumpido, 24 horas al día, 7 días a 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 esa es una enorme diversidad científica. Vi la Gran Mancha Roja de Júpiter, pero dos horas más tarde ahora estamos viendo M33, esta galaxia espiral. Dos horas más tarde, ahora estamos mirando un exoplaneta cuyo nombre conozco. Es genial ver esto.