Telescopios espaciales

“El telescopio ‘James Webb’ nos dirá cómo empezó todo en el universo”

La astrofísica española Begoña Vila es una de las responsables de la puesta a punto del telescopio espacial, el más grande y preciso de la historia, que tiene previsto su lanzamiento en octubre

La astrofísica gallega Begoña Vila, una de las responsables de los instrumentos del telescopio espacial 'James Webb'.
La astrofísica gallega Begoña Vila, una de las responsables de los instrumentos del telescopio espacial 'James Webb'.B. V.

Hace unos días, en un hangar a una media hora en coche de la Casa Blanca, sucedió algo que no volverá a pasar en la Tierra nunca más. Un espectacular aparato del tamaño de un campo de tenis comenzó a abrir sus alas por última vez. Desplegó 18 espejos hexagonales recubiertos de oro que extendidos parecían el ojo de una mosca descomunal. Es el telescopio espacial James Webb, el más grande y preciso de la historia. El oro tiene un sentido: este será un observatorio especializado en captar luz infrarroja, por debajo del espectro visible, y este elemento aumenta la sensibilidad de sus espejos.

Este telescopio será el primero en ver uno de los momentos más apasionantes de la historia del universo: el nacimiento de la luz. Hace 13.700 millones de años el Big Bang fue la explosión con la que comenzó la historia del cosmos. Si alguien hubiera estado allí —algo totalmente imposible como se verá a continuación— no hubiera visto nada. Por aquel entonces no había átomos ni luz, solo oscuridad total y absoluta. Tuvieron que pasar millones de años hasta que el cosmos salió de la era oscura. Nacieron las primeras estrellas y las primeras galaxias, objetos tan lejanos que hasta ahora ha sido imposible observarlas con telescopios terrestres o espaciales. Son como los monstruos que se dibujaban hace siglos en la parte de los mapas que describían zonas totalmente desconocidas. El James Webb será el primer instrumento humano capaz de mostrarnos cómo eran esas primeras galaxias y estrellas que aportaron los elementos de los que estamos hechos todos los humanos y el resto de las cosas que conocemos.

El día que el James Webb desplegó sus alas, una astrofísica de Vigo miraba el proceso con atención desde el otro lado del cristal de la sala blanca del Centro Espacial Goddard de la NASA. Era Begoña Vila, la hija de una ama de casa y un carpintero que lleva un cuarto de su vida dedicada a hacer realidad este telescopio. Vila, de 57 años, estudió física y química en Santiago de Compostela y se especializó primero en la observación del universo en luz visible en el Instituto de Astrofísica de Canarias y después en luz de radio en el Telescopio Jodrell Bank, una enorme antena creada durante la Segunda Guerra Mundial por el ejército británico reconvertida a la exploración del cosmos. Después comenzó a trabajar para la Agencia Espacial de Canadá en el diseño de dos de los instrumentos del James Webb.

Un operario examina parte de los espejos del telescopio espacial 'James Webb'.
Un operario examina parte de los espejos del telescopio espacial 'James Webb'.NASA

El desarrollo de este telescopio ha sido una de las odiseas más largas y caras de la ciencia. Su coste inicial de menos de 1.000 millones de dólares se ha inflado hasta los 8.000 millones. En él participa también la Agencia Espacial Europea. Su lanzamiento llega unos 15 años después de lo previsto. Pero según sus responsables este es un gran momento para salir al espacio, pues ahora conocemos ya muchos exoplanetas del tamaño de la Tierra y en la zona habitable que pueden ser explorados en detalle en busca de rastros de vida.

Tras el lanzamiento, previsto para el 31 de octubre, el James Webb recorrerá un millón y medio de kilómetros hasta el punto Lagrange dos, una región del espacio donde la gravedad de la Tierra y el Sol se equilibran permitiendo que un objeto pueda mantenerse en una posición fija en relación a esos dos cuerpos. Allí tendrá una visión totalmente despejada del universo.

Vila ha sido la supervisora de las pruebas de todos los instrumentos en una enorme estancia que simula las bajísimas temperaturas del espacio en el que estará el telescopio. Una vez llegue a su destino el James Webb pasará cuatro meses preparando todos sus instrumentos y Vila será una de las jefas de todas esas pruebas. En esta entrevista a través de internet, la astrofísica explica cuáles pueden ser los mayores descubrimientos de esta descomunal máquina de la ciencia.

Pregunta. ¿Qué cosas podrá ver este telescopio por primera vez?

Respuesta. Este telescopio tiene unos tres pisos de alto y es tan grande como un campo de tenis. Va a ser el doble de grande que el anterior, el Hubble, y nos va a permitir mirar el universo con unos ojos nuevos. Uno de los objetivos de este telescopio es mirar hacia atrás en el tiempo. Es capaz de captar la luz infrarroja emitida hace miles de millones de años por los objetos de luz primordiales, las primeras estrellas que existieron en el universo. Esa luz lleva viajando 13.500 millones de años y la única forma de verla es con un detector infrarrojo.

P. ¿También podrá ver las primeras galaxias?

R. Nosotros sabemos cómo es nuestra galaxia, la Vía Láctea, con una forma de espiral muy neta y ordenada. Los terrícolas vivimos en uno de los brazos de esta galaxia. Pero si miramos atrás en el tiempo, las galaxias y las estrellas primitivas no tienen la misma forma. Este telescopio nos va a mostrar cómo fue la primera estrella. Cómo fue el primer conjunto de estrellas, es decir, la primera galaxia. Hay modelos que intentan reconstruir cómo serían, pero este telescopio con sus cámaras será el primero en mostrar cómo empezó todo y cómo llegamos al universo como el actual.

Vista del telescopio espacial 'James Webb' con sus espejos completamente desplegados.
Vista del telescopio espacial 'James Webb' con sus espejos completamente desplegados.nasa

P. ¿Qué más podrá investigar?

R. En el rango infrarrojo también podemos explorar las regiones del espacio donde se forman las estrellas y los planetas a su alrededor. Hablamos de la formación de sistemas solares, parecidos al nuestro o tal vez muy diferentes. Gracias a telescopios anteriores ya tenemos una larga lista de exoplanetas alrededor de otras estrellas que son muy interesantes, mundos rocosos y del tamaño de la Tierra. Están tal vez más cerca de su sol. Lo que va a hacer este observatorio es descubrir nuevos planetas en lo que llamamos la zona habitable [donde puede haber agua líquida]. Dado que ya hay una lista de planetas candidatos, también va a poder ver la atmósfera de estos planetas.

Vamos a mirar el universo con otros ojos

P. ¿Qué buscará en esas atmósferas?

R. Marcadores de vida. Por ejemplo si tiene agua o dióxido de carbono. Eso puede indicar que hay vida parecida a la que hay en la Tierra. Es un paso más en nuestro largo camino para responder la pregunta de si estamos solos en el universo.

P. ¿Cómo son los planetas favoritos para albergar vida?

R. Uno de los más destacados será el sistema solar Trappist, que tiene varios planetas que orbitan en torno a una estrella más roja que el Sol. Hasta hace poco no se sabía que estas estrellas enanas pudieran tener planetas. Hay también objetivos de buscar nuevos planetas en estrellas ya conocidas.

P. ¿Qué dicen los modelos sobre cómo eran las primeras estrellas?

R. Al principio del universo sólo había helio, hidrógeno y un poco de deuterio. Nada más. En esos momentos era imposible que nada parecido a la Tierra o el Sol o nosotros mismos existiéramos, porque hay que recordar que estamos hechos de polvo de estrellas. Esos primeros astros tuvieron que estar hechos de esos elementos y sabemos que ya están muertos, que explotaron hace muchos millones de años como supernovas. Lo único que queda de ellos es su luz pasada, que sigue viajando hacia nosotros. Algunas de estas estrellas pudieron generar otros elementos de la tabla periódica que al salir despedidos enriquecieron la siguiente generación de astros. Y así fuimos evolucionando hasta que llegamos a estrellas con una composición como la actual.

P. ¿El James Webb podría encontrar un noveno planeta en nuestro Sistema Solar Sistema solar un nuevo planeta?

R. Sí, podríamos descubrir un noveno planeta del Sistema Solar. Vamos a poder estudiar todos los planetas más allá de Marte y sus lunas. Por ejemplo sabemos que Júpiter y Saturno no tienen vida porque son planetas gaseosos, pero alguna de sus lunas sí podría tenerla. Son cuerpos cubiertos de hielo pero con agua líquida debajo. A lo mejor sí hay vida allí. Sabemos también que en el Sistema Solar hay varios cinturones de asteroides y en parte por ellos el pobre Plutón dejó de ser un planeta. Yo creo que vamos a poder caracterizar muchos de los objetos de estos cinturones de asteroides, quizás incluso un nuevo planeta. Aunque esto tal vez nos haría volver a la discusión de si es un asteroide o un planeta.

Es probable que haya vida en otros planetas

P. ¿Hay más objetivos científicos?

R. Hay cometas. O la amenaza de que venga un asteroide peligroso hacia la Tierra. James Webb también podrá observar muy rápidamente un punto determinado del espacio en caso de alerta. Por ejemplo si hay una supernova en una galaxia o se acerca un cometa desconocido, podremos observarlo de emergencia.

P. ¿Si viene un asteroide capaz de extinguir la vida lo veremos?

R. Sí. Pero tendría que ser un objeto que ha estado muy lejos y que llega con una trayectoria que nos ha impedido detectarlo hasta ahora.

P. ¿Cree que hay vida en otros planetas, incluso civilizaciones que se hacen las mismas preguntas que nosotros?

R. Los humanos siempre nos hemos creído especiales. Primero la Tierra era el centro del universo. Cuando alguien dijo que el Sol era el centro, le castigamos. Luego pensamos que solo había una galaxia, la nuestra. Pero hay millones. Y hay billones de sistemas solares. Siguiendo esta línea creo que probablemente sí haya vida y es alucinante porque es muy difícil que la vida surja, incluso en nuestro planeta. Es una probabilidad pequeña, pero como el universo es tan grande, yo creo que sí hay vida y en algún momento la encontraremos.

P. En las páginas de este diario hemos leído al descubridor del primer exoplaneta decir que no hay sitio para Dios en el universo y también a un astrofísico y pastor protestante que lideró la primera imagen de la sombra de un agujero negro decir que la ciencia es incapaz de responder a las grandes preguntas sobre la vida ¿Usted qué opina?

R. La ciencia puede explicar muchas cosas. La única limitación es la de nuestro conocimiento. En la Edad Media casi nadie entendía los eclipses. Y alguna gente los usaba para atemorizar y controlar a los ignorantes, a las personas con un pensamiento mágico. Por eso creo que la educación es importantísima. Es lo que nos hace humanos y nos mejora como especie. Yo fui educada católica, aunque no practico. Pienso que la espiritualidad es importante y que tiene muy diversas formas. Creo que nos hace lo que somos en parte. Y no veo incompatibles estos dos mundos. Hay que seguir aprendiendo. Somos un amasijo de células pero tenemos conciencia y de ahí surge también la espiritualidad. Hay una frase que dice “la ciencia nos enseña cómo se mueven los cielos pero no cómo ir al cielo”.

P. De todas las cosas que puede descubrir el James Webb, ¿cuál le parecería la más importante?

R. Todos queremos una sorpresa. Hay una una foto icónica del telescopio espacial Hubble que muestra el campo ultraprofundo. Hasta que este observatorio miró esa pequeñísima parcela del espacio nuestros telescopios anteriores no habían visto nada, estaba completamente vacío. El Hubble nos mostró que en realidad en ese pequeño espacio hay miles de galaxias. Fue una sorpresa brutal. Yo pienso que James Webb será capaz de lo mismo. Ahora tenemos muchos prejuicios sobre fenómenos físicos y este instrumento tal vez nos permita eliminarlos.

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