Para qué servirá el James Webb, el telescopio espacial que podrá mirar hacia el pasado

Es un observatorio espacial que puede mirar hacia el punto más remoto del pasado y es difícil exagerar la emoción que rodea a los descubrimientos a los que podría conducir.

El telescopio espacial James Webb (JWST), una misión internacional de las agencias espaciales de Estados Unidos (NASA), Europa (ESA) y Canadá (CSA), lleva varios años en construcción con un costo de miles de millones de dólares.

Sus responsables planean lanzarlo el 18 de diciembre a millones de kilómetros de la Tierra y los científicos afirman que tendrá la capacidad de detectar cualquier galaxia en el universo.

Pero una pieza clave del JWST es un instrumento creado por un equipo de astrónomos e ingenieros de Edimburgo, Escocia.

Es el MIRI (Mid Infrared Instrument), una herramienta diseñada para medir el rango de longitud de onda del infrarrojo medio.

El MIRI, uno de los cuatro detectores clave del JWST, permitirá mirar hacia el pasado, a unos cientos de millones de años después del Big Bang, un momento que se cree ocurrió hace más de 13.500 millones de años.

¿Cómo puedes mirar hacia el pasado?

La capacidad para mirar el pasado está basada en el hecho de que incluso la luz tiene un límite de velocidad.

La luz viaja a 300.000 km/s.

Así, debido al tiempo que tarda en recorrer el espacio, cuanto más lejos está un objeto más atrás vemos en el tiempo.

Por ejemplo, como la luz del Sol tarda ocho minutos en llegar a la Tierra, en realidad los que estamos en la Tierra vemos al Sol como era hace ocho minutos.

Entonces, la imagen de una estrella que está a mil millones de años luz distancia tarda mil millones de años en llegar a nosotros.

Y cuando vemos esa estrella, lo que estamos viendo es cómo era hace mil millones de años.

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El telescopio James Webb es el instrumento perfecto para estudiar esos mundos y planetas distantes que orbitan otros soles.

La existencia del primer exoplaneta fue confirmada en 1995. Ahora sabemos que hay más de 4.000 de ellos.

El MIRI permitirá a los astrónomos mirar esos cuerpos celestes en mayor detalle, incluida la observación de sus atmósferas para prometedores signos de vida extraterrestre.

¿Cómo funciona?

Como todos los telescopios espaciales, el JWST tiene una ventaja sobre sus contrapartes establecidos en la Tierra.

No hay una atmósfera que distorsione nuestra visión así que las estrellas no centellean en el espacio.

Todos los instrumentos del James Webb observarán la luz infrarroja, lo cual es vital para entender el universo.

Los objetos más lejanos que podemos detectar se ven con luz infrarroja porque ésta puede atravesar el polvo interestelar que bloquea la luz visible.

Además la luz visible que viaja desde una estrella lejana se distorsiona en su trayecto hacia nosotros.

La longitud de onda se vuelve más larga, lo que significa que la luz que estaba en el rango visible para los humanos es desplazada hacia el infrarrojo del espectro electromagnético.

Este es un efecto llamado "desplazamiento hacia el rojo" y significa que si quieres ver hacia puntos más remotos del pasado debemos mirar objetos que resultan invisibles para nosotros.

Pero estos objetos "invisibles" no serán invisibles para el James Webb.

Tres de sus detectores están sintonizados hacia el infrarrojo cercano. Como el término sugiere, esos son los rojos que podemos ver en el espectro electromagnético.

Pero el cuarto detector, el MIRI, puede mirar más profundamente, hacia el infrarrojo medio. Lo que significa que podrá observar mucho más lejos y a puntos mucho más remotos.

El profesor Alistair Galsse, principal científico del MIRI, le explicó a la BBC cómo funciona el detector.

"Este puede ver los colores de los objetos, por ejemplo, los que están a aproximadamente temperatura ambiente. Esto hace particularmente interesante el estudio de planetas que orbitan otras estrellas".

Y lo más fascinante es que el MIRI será capaz de mirar hacia casi el comienzo del universo.

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"Pensamos que las primeras estrellas que se formaron eran muy grandes y comenzaron la cadena de producción de los elementos y estrellas que vemos a nuestro alrededor", le dice a la BBC la profesora Gillian Wright, principal investigadora europea del MIRI.

"No sabemos mucho sobre esta era. Sabemos cómo se veía la estructura del universo poco después del Big Bang y, por el (telescopio) Hubble y otras misiones, cómo se ven las galaxias ahora o en épocas posteriores", explica Wright.

"Pero, la pequeña porción en el medio, cómo se formaron las primeras... no sabemos mucho sobre esa era", dice la científica.

Un espejo más grande que el del Hubble

El JWST es, literalmente, un enorme proyecto. Tiene el tamaño de una cancha de tenis y su espejo de 6,5 metros es varias veces más grande que el del Hubble.

En su configuración funcional es demasiado grande para cualquier cohete por lo que deberá ser doblado en 18 segmentos hexagonales que se desplegarán en el espacio.

De la misma forma, el JWST cuenta con un enorme parasol diseñado para mantener su temperatura a pocos grados sobre el cero absoluto.

El parasol está compuesto de cinco delgadas capas de película de polimida que debe ser desplegado en el espacio.

El telescopio está siendo probado exhaustivamente en la Tierra porque irá a lugares donde nadie podrá arreglarlo si sufre una descompostura.

Operará cerca del punto de Lagrange Tierra-Sol L2, a un millón y medio de kilómetros de la órbita de la Tierra, un punto en el espacio donde pueden orbitar el Sol en sincronía con la Tierra, lo que permitirá que el telescopio permanezca a una distancia casi constante.

La misión está programada para 2021 y está planeado que dure menos de seis años.