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Cuando la NASA dio a conocer las primeras imágenes a todo color del Telescopio Espacial James Webb (JWST) en julio de 2022, incluso los astrónomos experimentados quedaron impresionados por su belleza. Una imagen, una impresionante vista infrarroja de la Nebulosa Carina, una región de formación estelar a 7.500 años luz de distancia, capturó la imaginación. “Esta es una obra de arte”, comentó René Doyon, investigador principal de la misión JWST, en una conferencia de prensa de la NASA.
El éxito del JWST se basa en el legado del Telescopio Espacial Hubble, lanzado en 1990. Hubble revolucionó nuestra visión del universo, brindando imágenes de campo profundo de galaxias distantes, supernovas espectaculares y nebulosas, y ayudando a determinar la edad y la tasa de expansión del universo. Sus fotografías icónicas ahora están integradas en libros de texto, titulares de noticias y fondos de pantalla de computadoras portátiles en todo el mundo.
En lugar de reemplazar al Hubble, JWST fue diseñado para ampliar su alcance. Mientras que el Hubble observa la luz visible y ultravioleta, el JWST se especializa en el infrarrojo, lo que le permite mirar a través del polvo cósmico y detectar señales débiles de las galaxias más tempranas. Juntos forman un dúo poderoso:el Hubble mira lejos; JWST mira profundamente.
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El Hubble orbita la Tierra a aproximadamente 320 millas, lo que lo hace accesible para reparaciones; el Hubble se sometió a una famosa actualización de su óptica correctiva después de sus imágenes borrosas iniciales. Por el contrario, JWST opera desde el segundo punto de Lagrange (L2), aproximadamente a 1 millón de millas de la Tierra, donde puede "flotar" utilizando las fuerzas gravitacionales combinadas del Sol y la Tierra. Esta posición distante le otorga al JWST una vista sin obstáculos del cosmos, pero también significa que cualquier reparación sería imposible.
La distinción más significativa entre los dos telescopios es su rango espectral. Hubble captura luz ultravioleta, visible y una banda estrecha de luz infrarroja cercana (0,1 a 2,5 µm). JWST observa principalmente en el infrarrojo, abarcando entre 0,6 y 28,5 µm. Debido a que la luz se extiende (desplazamientos al rojo) a grandes distancias, las galaxias del universo primitivo emiten luz que se ha desplazado hacia el infrarrojo cuando llega a nosotros. Hubble podría insinuar estas estructuras; JWST puede resolverlos en detalle.
Ambos telescopios utilizan espejos curvos en lugar de lentes, pero sus diseños difieren. Hubble emplea un sistema Ritchey-Chrétien:un conjunto de espejos con una curvatura más profunda que produce una gran claridad en un amplio campo. JWST utiliza un diseño anastigmat de tres espejos, incorporando un tercer espejo que ofrece detalles sin precedentes desde los confines más lejanos del espacio.
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La colaboración es esencial y Hubble y JWST ejemplifican ambiciones complementarias. El espejo primario de 2,4 metros del Hubble (≈8 pies) queda eclipsado por el espejo de 6,5 metros (≈21 pies) del JWST, lo que le permite a este último captar una luz mucho más tenue desde más profundidad en el espacio y más atrás en el tiempo. El mayor tamaño del JWST también requiere un parasol del tamaño de una cancha de tenis para mantener fríos sus instrumentos para las observaciones infrarrojas.
El Hubble sigue operativo y a menudo observa los mismos objetivos que el JWST en diferentes longitudes de onda. Si bien la capacidad del Hubble en el infrarrojo cercano es notable, su diseño favoreció longitudes de onda más cortas. El rango infrarrojo más amplio del JWST lo hace superior para estudiar exoplanetas, enanas marrones frías y galaxias hasta nueve veces más débiles que las detectables por el Hubble.
De cara al futuro, el telescopio espacial romano Nancy Grace, cuyo lanzamiento está previsto para 2027, continuará este linaje. Diseñado con un campo de visión 100 veces mayor que el del Hubble, ayudará a los científicos a explorar la energía oscura, los exoplanetas y los sistemas planetarios dentro de nuestra galaxia. Estos observatorios representan el pináculo del ingenio humano, la ingeniería y la ciencia colaborativa. Aunque muchas personas no pueden ver la Vía Láctea a simple vista, nuestra especie está obteniendo rápidamente un acceso sin precedentes al universo.
