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Las imágenes del James Webb cumplen un año: ¿qué hemos aprendido con ellas?

El borde de una región cercana, joven y de formación estelar NGC 3324 en la nebulosa Carina.
El borde de una región cercana, joven y de formación estelar NGC 3324 en la nebulosa Carina. Derechos de autor NASA, ESA, CSA, STScI
Derechos de autor NASA, ESA, CSA, STScI
Por Giulia Carbonaro
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Este artículo se publicó originalmente en inglés

Hace exactamente 12 meses, la NASA publicó la asombrosa primera imagen captada por el telescopio James Webb, que nos permitió comprender mejor las primeras galaxias que se formaron tras el Big Bang.

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Se cumple justo un año desde que el extraordinario y pionero telescopio James Webb de la NASA enviara a la Tierra sus primeras e impresionantes imágenes del espacio exterior.

El telescopio, fruto de casi tres décadas de trabajo y un coste de 9.500 millones de euros, ha sido capaz de mostrarnos el universo como ningún otro instrumento lo había hecho antes, permitiéndonos observar galaxias lejanas y echar un vistazo a cómo nacen y mueren las estrellas.

Fue lanzado el día de Navidad de 2021 y alcanzó su destino final en el espacio, el punto de Lagrange L2 Sol-Tierra, en enero de 2022. Pocos meses después, ya enviaba sus primeras imágenes, publicadas el 12 de julio de 2022. Aquella primera imagen, desvelada por el presidente estadounidense Joe Biden y el jefe de la NASA Bill Nelson, mostraba un cúmulo de galaxias de 4.600 millones de años de antigüedad llamado SMACS 0723. Era la primera vez que podíamos ver la lejana galaxia.

El James Webb ha ido literalmente más lejos que cualquier otro instrumento similar utilizado antes por la NASA. Hoy, cuando se cumple justo un año, el potente telescopio sigue ahí fuera, en el espacio, orbitando alrededor del Sol a 1,5 millones de kilómetros de nuestro planeta. Su predecesor, el telescopio espacial Hubble, orbita en cambio alrededor de la Tierra y está mucho más cerca de nuestro planeta.

"El JWST ha proporcionado a la humanidad su primera visión de alta definición del universo infrarrojo", explicaba a Euronews Next Matt Greenhouse, que formó parte del personal directivo del James Webb como científico del proyecto.

Ha demostrado su gran capacidad para retroceder en el tiempo más de 13 000 millones de años y observar la formación de galaxias en el universo primitivo.

Está utilizando su capacidad para ver detalles espaciales muy finos, así como su potente capacidad espectroscópica para revolucionar nuestra comprensión de una amplia gama de procesos astrofísicos, permitiendo a los astrónomos observar el universo infrarrojo de una manera que nunca antes había sido posible
Matt Greenhouse
Científico del proyecto James Webb Space Telescope

He aquí cinco cosas que hemos aprendido gracias a las impresionantes imágenes que nos ha regalado el telescopio.

1. Cómo era el universo en sus inicios

NASA, ESA, CSA, Olivia C. Jones (UK ATC), Guido De Marchi (ESTEC), Margaret Meixner (USRA)
Una imagen del James Webb muestra el NGC 346, un dinámico cúmulo estelar que se encuentra dentro de una nebulosa a 200 000 años luz de distancia de la TierraNASA, ESA, CSA, Olivia C. Jones (UK ATC), Guido De Marchi (ESTEC), Margaret Meixner (USRA)

Una imagen publicada por la NASA el 11 de enero nos mostraba NGC 346, un joven cúmulo de estrellas que se encuentra dentro de una nebulosa a unos 200 000 años luz de nuestro planeta.

La imagen se considera de crucial importancia para los científicos, que creen que el cúmulo estelar puede darnos una idea de cómo era el universo durante el llamado "mediodía cósmico", un periodo de formación de galaxias que siguió al final del "amanecer cósmico" y que se prolongó hasta tres mil millones de años después del Big Bang.

Según la NASA, la imagen tomada por el telescopio James Webb reveló "la presencia de muchos más bloques de construcción de lo que se esperaba", incluidas estrellas y planetas "en forma de nubes repletas de polvo e hidrógeno". Eso significa que el telescopio podría habernos dado una idea del proceso no sólo de cómo se forman las estrellas, sino también los planetas.

2. Cómo se forman las estrellas

NASA, ESA, CSA, STScI
Los Pilares de la Creación, que parecen arcos y agujas surgiendo de un paisaje desértico, están llenos de gas semitransparente y polvoNASA, ESA, CSA, STScI

En más de un año en el espacio, James Webb captó dos imágenes de los Pilares de la Creación, que se hicieron famosos gracias a las imágenes tomadas por el telescopio Hubble en 1995. Las tres torres de gas y polvo interestelar frío se alzan a años luz de altura en el interior de la nebulosa del Águila.

La imagen del telescopio James Webb nos permitió mirar mucho más profundamente dentro de los pilares, mostrándonos dónde se están formando nuevas estrellas dentro de sus densas nubes.

Basándose en imágenes tomadas en 1995 y 2014, la nueva visión de Webb de los Pilares de la Creación está ayudando a los investigadores a actualizar sus modelos de formación estelar mediante la identificación de recuentos mucho más precisos de estrellas recién formadas.

Con el tiempo, los expertos tendrán una comprensión más clara de cómo las estrellas se forman y estallan a partir de estas nubes polvorientas durante millones de años.

3. Qué hay en el corazón de una galaxia

ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS-JWST Team; ESA/Hubble & NASA, R. ChandarAcknowledgement: J. Schmidt/ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS-JWST Team; ESA/Hubble & NASA, R. ChandarAcknowledgement: J. Schmidt
La Galaxia Fantasma se encuentra a unos 32 millones de años luz de la Tierra, en la constelación de PiscisESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS-JWST Team; ESA/Hubble & NASA, R. ChandarAcknowledgement: J. Schmidt/ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS-JWST Team; ESA/Hubble & NASA, R. ChandarAcknowledgement: J. Schmidt

James Webb ha permitido a los científicos mirar más profundamente en las galaxias que ningún otro instrumento hasta ahora, como en el caso de la asombrosa imagen de la llamada Galaxia Fantasma (M74).

La capacidad de Webb para captar longitudes de onda de luz más largas permite a los científicos localizar regiones de formación estelar en galaxias como ésta, revelando masas de gas y polvo en los brazos de la galaxia, y un denso cúmulo de estrellas en su núcleo.

4. Cómo son los planetas fuera de nuestro sistema solar

La NASA también ha publicado observaciones sin precedentes de un planeta fuera de nuestro sistema solar, haciendo uso de la potente mirada infrarroja de James Webb para revelar nuevos detalles que los telescopios terrestres no serían capaces de detectar.

La imagen del exoplaneta HIP 65426 b, un gigante gaseoso de entre seis y 12 veces la masa de Júpiter, es la primera vez que el telescopio Webb toma una imagen directa de un planeta más allá del sistema solar.

5. Qué hay dentro de un agujero negro

Una imagen publicada por la NASA a principios de julio de la galaxia CEERS 1019, que existió poco más de 570 millones de años después del Big Bang, nos muestra el agujero negro supermasivo activo más distante hasta la fecha.

El agujero negro es "menos masivo que cualquier otro identificado hasta ahora en el universo primitivo", escribió la NASA, añadiendo que su tamaño es de unas nueve millones de masas solares, "mucho menos que otros agujeros negros que también existieron en el universo primitivo y que fueron detectados por otros telescopios".

Los agujeros negros supermasivos suelen contener más de mil millones de veces la masa del Sol, y son mucho más brillantes que los detectados por el telescopio. El de la galaxia CEERS 1019 es mucho más parecido al que se encuentra en el centro de nuestra Vía Láctea, que tiene 4,6 millones de veces la masa del Sol.

NASA, ESA, CSA, Steve Finkelstein (UT Austin), Micaela Bagley (UT Austin), Rebecca Larson (UT Austin)
El James Webb brindó a los científicos la oportunidad de descubrir galaxias nunca antes vistasNASA, ESA, CSA, Steve Finkelstein (UT Austin), Micaela Bagley (UT Austin), Rebecca Larson (UT Austin)

"Aunque más pequeño, este agujero negro existió mucho antes, por lo que todavía es difícil explicar cómo se formó tan poco después de que comenzara el universo", escribió la NASA. 

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"Los investigadores han sabido durante mucho tiempo que los agujeros negros más pequeños deben haber existido antes en el universo, pero no fue hasta que Webb comenzó a observar que fueron capaces de hacer detecciones definitivas."

Gracias a la imagen proporcionada por el telescopio James Webb, los expertos pudieron desentrañar qué emisiones del espectro proceden del agujero negro y cuáles de su galaxia anfitriona, así como determinar cuánto gas está ingiriendo el agujero negro y determinar la tasa de formación estelar de su galaxia.

"Observar este objeto lejano con este telescopio es muy parecido a observar los datos de agujeros negros que existen en galaxias cercanas a la nuestra", afirma Rebecca Larson, de la Universidad de Texas en Austin, que dirigió este descubrimiento, uno más de los muchos que están por llegar.

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