¡Por primera vez en la historia de la humanidad, se han lanzado imágenes de alta definición del universo del espacio profundo! De la “cámara” más cara que cuesta $ 10 mil millones
¿Cómo sucedió el Big Bang? ¿Hasta dónde se extiende realmente el universo? ¿Están los humanos solos en el universo?
En un futuro cercano, el sucesor del Hubble, el Telescopio Espacial James Webb (JWST), puede responder a estas preguntas, y ahora ha entregado la primera respuesta.
JWST ha capturado la imagen infrarroja más clara y profunda del universo distante hasta la fecha, y la primera imagen a todo color desde que entró en servicio.
Usando imágenes infrarrojas como el ojo para observar el universo antiguo desconocido
Aquí se muestra el cúmulo de galaxias SMACS 0723, que apareció hace 4600 millones de años y contiene miles de galaxias.
Fue tomada por la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) de JWST y combinada con fotos de diferentes longitudes de onda.Tomó un total de 12,5 horas recopilar todas las fotos, y habría tomado semanas si se hubiera entregado al Hubble.
▲ Imagen de: NASA
En la tarde del 11 de julio, hora del este, el administrador de la NASA, Bill Nelson, publicó esta foto durante una sesión informativa especial de última hora en la Casa Blanca:
Señor presidente, si pone un grano de arena en la punta de su dedo a un brazo de distancia, eso es parte del universo que ve.
Pero los cúmulos de estrellas en la imagen son tan grandes que incluso doblan el espacio y el tiempo a su alrededor, lo que da como resultado un fenómeno llamado "lente gravitacional" que magnifica las galaxias más distantes detrás del cúmulo.
La luz de algunas de estas galaxias ha viajado 13 mil millones de años para llegar al telescopio.
JWST no solo obtendrá una imagen del objeto celeste de interés, sino que también dividirá la luz en diferentes longitudes de onda.
Como resultado, JWST no solo puede enfocarse en nebulosas distantes, cúmulos de galaxias e incluso exoplanetas, lo que nos permite ver estructuras diminutas nunca antes vistas, sino que también ayuda a los investigadores a comprender la masa, la edad, la historia y la composición de las galaxias.
▲ Imagen de: NASA
Esto se debe principalmente a que el principio de JWST es diferente al de telescopios como el Hubble: se basa en imágenes infrarrojas, que observan la luz de una región del espectro electromagnético (región infrarroja) que es invisible para el ojo humano.
Los cuatro instrumentos científicos en juego son el espectrómetro de infrarrojo cercano (NIRSpec), el instrumento de infrarrojo medio (MIRI), la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam), la cámara de infrarrojo cercano y el espectrógrafo continuo (NIRISS).
Hubble tiene algunas capacidades de detección de infrarrojos, pero no tan bien como JWST.
▲ El Hubble observa la luz visible (izquierda) y la vista infrarroja (derecha) de la Nebulosa Hericium Crédito de la imagen: NASA y ESA
La región infrarroja observada por JWST es crucial para trazar la línea de tiempo de nuestro universo : a medida que el universo continúa expandiéndose, las estrellas más antiguas y raras, y las cosas iluminadas por ellas, solo nos aparecen como luz infrarroja.
Los astrónomos esperan usar JWST para explorar cada etapa de la historia cósmica, desde el interior de nuestro sistema solar hasta las galaxias observables más distantes en el universo primitivo, y todo lo demás, para ayudar a la humanidad a comprender el origen del universo, la evolución de las galaxias y nuestra posición. en eso.
Dicho esto, podemos esperar observar el estado inicial del universo visible hoy, viendo las primeras galaxias formadas solo unos cientos de millones de años después del Big Bang, revolucionando la astrofísica tal como la conocemos.
Esta foto es solo una vista previa. A las 22:30 del 12 de julio, hora de Beijing, la NASA transmitirá transmisiones en vivo de más imágenes y datos a todo color , incluidas nebulosas, galaxias y atmósferas de exoplanetas.
El telescopio espacial más caro hasta la fecha, sin margen de error
JWST se lanzó el 25 de diciembre de 2021, después de unos 25 años de desarrollo.
Antes de eso, pasó por décadas de preparación, con planes que comenzaron a principios de la década de 1990, el nombre del segundo administrador de la NASA, James Webb, con un presupuesto de $ 500 millones, y entró en funcionamiento en 2007 .
Sin embargo, la dificultad de construir el JWST superó con creces las expectativas de la NASA. Debido a muchos retrasos de ingeniería y sobrecostos en el proyecto, el JWST se sometió a un importante rediseño en 2005 y el tiempo de lanzamiento se retrasó hasta que el JWST finalmente tuvo un lanzamiento en 2021. puede lanzar.
25 años de inversión continua de 20 países, la cooperación de decenas de miles de científicos, varios contratiempos y múltiples retrasos, varios factores han creado el telescopio espacial más caro de la historia, y el costo de JWST es cercano a los 10 mil millones de dólares estadounidenses .
▲ JWST completamente expandido (representación artística). Crédito de la imagen: NASA
La ciencia de vanguardia quema dinero y, naturalmente, hay una razón para quemar dinero. Incluye lentes de mayor calibre, materiales de espejo de nivel de 10 nanómetros, parasoles del tamaño de una cancha de tenis, etc. ", debe ser 100% correcto .
En resumen, la tecnología es un avance, la I+D es todo o nada y no es un simple aumento lineal de los costes.
Incluso si se puede lanzar, el JWST es demasiado grande para lanzarlo directamente al espacio en su forma completa. Debe plegarse para instalarlo en un cohete para el lanzamiento. Solo puede completar varios ajustes en el espacio distante después del lanzamiento, y no se permiten errores.
Llevó dos semanas desplegar la visera en el espacio.
La temperatura del módulo de observación JWST debe mantenerse por debajo de 40 K (-233,15 °C) para ver la luz infrarroja débil, y la visera juega el papel de control de temperatura. De lo contrario, la señal del objetivo se ahogaría en la radiación infrarroja del propio telescopio, el sol, la Tierra y la luna.
▲ El parasol se probó en tierra antes del lanzamiento. Crédito de la imagen: NASA
La complejidad del desplegado de la visera radica en que cada unión debe ejecutarse perfectamente para que la visera se abra. Todo el JWST tiene hasta 344 puntos únicos de falla, y el visor contiene una parte significativa de ellos, y un solo punto de falla significa que una vez que ocurre una falla, todo el proyecto falla. El desgarro accidental de la película durante las pruebas en 2018 también fue uno de los factores que retrasó el proyecto.
La calibración del espejo primario también requiere mucho tiempo.
El espejo principal del JWST, diseñado como un espejo plegable de "panal de abeja" que consta de 18 espejos hexagonales, lo ayuda a capturar grandes cantidades de luz infrarroja del objetivo elegido. Pero cada uno de estos espejos (más los espejos secundarios y otros componentes) debe ajustarse con precisión para que la imagen reflejada en ellos coincida y se superponga con los otros espejos.
▲ Animado de: YouTube@JWST
Durante los últimos seis meses, ingenieros y científicos han estado ajustando cuidadosamente la parte del espejo del telescopio y calibrando sus instrumentos.
Ahora, JWST finalmente está listo para comenzar a recolectar luz de galaxias distantes para la humanidad.
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