LOS SECRETOS DETRÁS DE LAS PRIMERAS IMÁGENES DEL JAMES WEBB
El nuevo telescopio espacial ha mostrado al mundo todo su potencial con cinco fotografías que estrenan una revolucionaria etapa en la astronomía. Pero la intrahistoria, tanto humana como científica, va mucho más allá de las increíbles instantáneas. La era del Webb ha dado comienzo
Sábado por la tarde de un 9 de julio de 2022. La astrónoma Amaya Moro-Martín prepara una presentación para un evento relacionado con su trabajo que tendrá lugar el martes. Se encuentra atrincherada desde hace horas en una habitación de su casa, con la única compañía de su ordenador. En ese momento, su marido llama a la puerta. «¿Puedo entrar con la bandeja de la cena?», pregunta desde el otro lado. «Si lo haces, tendré que matarte», le espeta ella, como si de una película de espías se tratase.
Pero no es que Moro-Martín se haya cambiado al gremio de los agentes secretos. Mucho menos que se haya vuelto loca, aunque reconoce cierta «paranoia» al respecto. Es que en la pantalla que tiene frente a ella surge majestuosa la nebulosa Carina retratada por el James Webb; esa misma instantánea por la que el resto de los mortales aún tendremos que esperar varios días para ver y que ha sido celosamente guardada –junto con cuatro imágenes más– por el consorcio que integra el telescopio espacial más potente (y también más caro) de la historia de la humanidad. Esta es la historia de la intrahistoria detrás de las fotografías que marcan una nueva era de la astronomía, un antes y un después en nuestra visión del universo.
Desde 2019, Moro-Martín, investigadora del Space Telescope Science Institute (STScI por sus siglas y el organismo encargado de coordinar los trabajos no solo de este telescopio sino también de otros, como el Hubble), ha trabajado en el reducido grupo de siete personas encargado de seleccionar los primeros objetivos del Webb, destinados a mostrar a la comunidad científica todo el poder del nuevo observatorio y a dejar con la boca abierta al resto de la sociedad. «El problema es que no sabíamos cuándo iba a ser lanzado, mucho menos cuándo iba a acabar la puesta a punto», explica a ABC por videollamada desde su casa en Baltimore, la misma que en muchas ocasiones hizo de ‘piso franco’ en sus reuniones secretas. «Teníamos que rehacer constantemente los planes.
Por eso, de 150 posibles fuentes pasamos a 70, luego a 20… Ha sido un proceso muy largo y, además, ultraconfidencial. Y encima nos pilló la pandemia».
Escondida en su casa
En aquellos meses en los que el mundo entero solo se relacionaba con sus ‘convivientes’, Moro-Martín no podía comentar nada de su proyecto ni con su marido, Alberto Noriega-Crespo, también astrónomo y que, de hecho, trabaja para uno de los instrumentos del James Webb. «Literalmente, me he escondido en mi casa», dice. Por fin, el día de Navidad del pasado año, el telescopio despegaba, comenzando su camino rumbo al punto Lagrange 2, a 1,6 millones de kilómetros sobre nuestras cabezas, y desde donde observará el espacio durante las próximas dos décadas.
Tras el despliegue y la calibración de sus instrumentos, tocó el turno de observar las fuentes elegidas por el grupo de Moro-Martín hacia lo que serían las primeras imágenes científicas y a todo color del telescopio. Su puesta de largo. «El sistema refleja las coordenadas a las que apunta, por lo que hicimos muchos cortafuegos para que nadie supiera hacia dónde mirábamos. No queríamos arruinar la sorpresa en la que hemos trabajado con muchísimo cariño», cuenta. Con el equipo reunido delante de un póster con la mítica imagen del Hubble de los ‘Pilares de la Creación’ («lo marcamos como nuestro ideal», dice), las imágenes comenzaron a llegar. «Lo primero que sentí fue mucho alivio. Mucha emoción, pero sobre todo alivio. ¡El telescopio funcionaba y teníamos material para las fotos!».
Las imágenes previas
Sin embargo, el Webb, mientras desplegaba sus 18 espejos hasta formar un ‘superespejo’ de 6,5 metros de diámetro, abría su enorme parasol tan grande como una cancha de tenis y probaba sus cuatro delicados instrumentos, ya había demostrado, en pequeñas píldoras, todo su potencial. Testigo de ello fue Macarena
García-Marín, astrofísica de la Agencia Espacial Europea (ESA) –organismo que ha colaborado de forma muy estrecha junto a la NASA y a la agencia espacial canadiense en el desarrollo, construcción y lanzamiento del Webb– y líder en Baltimore del equipo de desarrollo de MIRI, el equipo que ‘mira’ el universo en infrarrojo medio. «Yo vi imágenes desde la puesta a punto de los instrumentos y ya entonces eran espectaculares», señala a ABC GarcíaMarín. «Nos quedamos sorprendidos por la calidad y la profundidad. Y, sobre todo, porque en todos los sitios aparecían galaxias de fondo, incluso cuando nos centrábamos en un solo objeto que, en teoría, estaba ‘aislado’. Eso da cuenta de lo sensible que es el telescopio».
En las imágenes científicas, las que todos vimos hace unos días, se puede comprobar cómo todo el fondo de todas y cada una de las fotografías mostradas está plagado de puntos de luz, estrellas y galaxias muy lejanas que se ‘cuelan’ en las imágenes. No en vano, estos enjambres de sistemas estelares se cuentan por cientos de miles de millones, si bien muchas veces su luz es tan tenue que son imposibles de detectar. Hasta Webb.
‘Colorear’ el espacio
Aunque García-Marín no estuvo en el grupo que seleccionó las imágenes, sí que pudo verlas antes de que salieran a la luz pública. Porque, en los últimos meses, el grupo de siete personas se abrió a una treintena, entre responsables de los instrumentos (como García-Marín), que daban su aprobación a las imágenes, y los encargados de producir el resultado final, incluyendo el ‘coloreado’ de los datos que llegaban del Webb. «Pero, aunque se ‘coloreen’, estamos ante imágenes reales –indica la astrofísica–. Nosotros no podemos ver los colores en el infrarrojo, pero los filtros hacen que se asigne un color coherente y adecuado para poder resaltar lo que queremos y hacerlas comprensibles a todo el mundo». Algo así como los filtros que aplicamos a nuestras fotografías en redes sociales, y que destacan unos u otros aspectos.
Esto permite captar, por ejemplo, toda la violencia interna del ‘Quinteto de Stephan’ retratado por MIRI. En ella, se pueden ver cuatro de las cinco galaxias chocando e interaccionando entre sí. La quinta, la de más a la izquierda, en realidad es una galaxia independiente que, por la perspectiva parece integrada en el grupo, aunque está mucho más cerca de nosotros que el resto (a unos 40 millones de años luz frente a los 300 millones de años de lejanía de sus ‘compañeras’). «Sin duda, es mi preferida», afirma García-Marín. «Estas galaxias no existen tal cual las vemos ahora, sino que han evolucionado. Y aquí, en el ‘Quinteto de Stephan’, han podido ocurrir dos cosas: que se hayan
acabado fusionando en una sola o que alguna haya seguido su evolución de forma independiente. Es como tener fotografías del universo en distintos momentos de su vida». Como el álbum de familia del universo.
La diferente ‘mirada’ de cada instrumento se puede apreciar a simple vista en las dos imágenes de la nebulosa de los Anillos del Sur, a 2.500 años luz. La imagen de la derecha, tomada con la cámara de infrarrojo medio (MIRI), revela dos estrellas, muy juntas, en su centro: la roja, más tenue, es una estrella moribunda que ha estado emitiendo anillos de gas y polvo en todas direcciones durante millones de años. Y la interacción con su compañera, más clara, ha creado esos patrones irregulares que podemos observar mejor gracias a la fotografía de la izquierda, tomada con la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam), y dando sentido a por qué esta formación también recibe el nombre de la nebulosa de los Ocho Estallidos.
La foto más profunda
«En esta imagen encontramos algo muy especial: el rayo que se ve a la izquierda de la nebulosa. Al principio no sabíamos qué era, pero cuando se cambiaron los filtros, se puede observar una galaxia vista de lado en la que incluso se observa el núcleo». Esta galaxia ‘espontánea’ de la foto llamó también mucho la atención en el grupo de Moro-Martín. Aquella raya tan definida incluso motivó alguna apuesta. «Llegué a descolgar un cuadro para comprobar que, efectivamente, coincidía con la trayectoria de los rayos. No es algo muy científico, pero en un primer momento no teníamos ni idea de qué podía ser. Las imágenes posteriores desvelaron que, claramente, se trataba de una galaxia».
El grupo de Moro-Martín se enteró apenas cuatro días antes de la presentación de las imágenes que sería el presidente de Estados Unidos, Joe Biden, quien revelaría la primera foto un día antes. «Fue gracioso, porque hicimos lo imposible por evitar que se viera nada y, al final, fue el mismo presidente quien lo acabó filtrando», dice divertida.
La instantánea, la más profunda jamás tomada de nuestro universo (es decir, la que ha visto más atrás en el tiempo, la luz más antigua), es la principal candidata para empezar a producir hallazgos científicos: de momento, se ha encontrado una galaxia de 13.100 millones de años, tan solo 700 millones de años (un suspiro cósmico) después del Big Bang. «Pero el telescopio podrá llegar más lejos, hasta los 13.500 millones de años. Seguramente, en esa imagen haya galaxias más jóvenes, pero aún no se ha podido estudiar todo con tanto detalle. Queda mucha investigación por delante», explica García-Marín, quien ya conoce a grupos de investigadores que se están juntando para poder sacarle todo el ‘jugo científico’ a este documento. «No solo las imágenes se han puesto en manos de toda la comunidad científica; los datos detrás de ellas también están disponibles, por lo que en los próximos meses vamos a ver cómo la ciencia toma el protagonismo que le corresponde».
Aunque, si hablamos de información, quizá la ‘no foto’ del exoplaneta WASP 96b, a 1.150 años luz de nuestro Sistema Solar, es la indicada: su espectro de luz, una imagen indirecta de la composición de su atmósfera, ha revelado que este gigante gaseoso, caliente e ‘inflado’ –y el doble de grande que nuestro Júpiter–, tiene agua, nubes y bruma. «Ya habíamos visto este espectro antes,
pero no con esta precisión», explica a ABC David Barrado Navascués, profesor de Investigación Astrofísica en el Centro de Astrobiología INTA-CSIC, cuyo equipo ha contribuido al desarrollo y puesta a punto de los espectrógrafos NIRSpec y MIRI. Sin embargo, a pesar de estar involucrado en el proyecto desde hace más de dos décadas, tanto él como su grupo se enteraron el mismo día que se hizo público para el resto del mundo. «Las imágenes, ciertamente, son impresionantes; pero yo sentí mucha más emoción durante el lanzamiento». De hecho, asegura que el espectro del planeta es lo que más ha llamado su atención. «Podemos ver que los márgenes de error son muy reducidos, lo que nos dice que el telescopio es muy estable. Nos va a servir para avanzar muchísimo en el campo de los exoplanetas. Y esto es solo el aperitivo».
La ‘estrella’ Carina
A pesar de la belleza del resto de imágenes, la gran protagonista de la presentación fue la foto de la nebulosa Carina: sus ‘precipicios cósmicos’ han sido comparados con escarpadas montañas en las que se puede incluso ver la bruma que se levanta por sus faldas. Sin embargo, estamos ante los bordes de una región cercana y joven de un vivero estelar llamado NGC 3324, a 7.600 años luz de distancia de nosotros. Y es una zona que poco tiene que ver con la tranquilidad de las montañas: cuando nace una estrella masiva, una de sus primeras acciones es destruir la nebulosa en la que nació, por lo que intenta arrasar con todo a su alrededor. A esto le sigue la fotoevaporación, que se produce cuando los gases son ionizados por la radiación, y se dispersan. Esto ‘ataca’ a los pilares o salientes, que son perfectamente distinguibles en las imágenes del Webb, y que luchan contra la radiación para no quedar aislados.
Tanto a Barrado como a Moro-Martín y García-Marín les cuesta describir la imagen en términos científicos. «Aquí podemos ver la serenidad contra la destrucción, que se parece a una especie de tsunami que lo arrasa todo», indica Barrado. «Tiene tal resolución que puedes ver burbujas de la reacción tan caliente y densa que se está creando en esa zona –afirma García-Marín–. Y la imagen tiene tal profundidad que parece que casi lo puedes tocar, como un material algodonoso». Moro-Marín, cuenta que el equipo tenía claro que la instantánea de la nebulosa Carina «tenía que estar entre las primeras que enseñara el Webb»: «Representa el amanecer de una nueva era en la astronomía. Fue la última que se reveló, dando el pistoletazo de salida a un nuevo comienzo, el del análisis de datos por parte de todos los astrónomos del mundo, que ahora pueden descargar la información y empezar a hacer ciencia. Es algo increíble».
Ciertamente, ahora el protagonismo recae en los científicos, que tendrán que revelar al mundo lo que a simple vista no se ve en las imágenes: desde cuántos años tienen esas galaxias de fondo que salpican todas las instantáneas, a más datos sobre ese exótico exoplaneta que orbita una estrella parecida a la nuestra, pasando por preguntas que aún ni siquiera se han formulado, pero que irán surgiendo según se desgranen los datos. «Yo calculo que a partir del otoño empezaremos a ver resultados y que vamos a tener todo un tsunami de nueva información espacial», apunta Barrado. De forma paralela, comenzarán las observaciones de los grupos científicos que tienen su tiempo asignado. Mientras, el Webb no dejará sin noticias por mucho tiempo al resto de los mortales. «Hay más fotos que se irán publicando en las próximas semanas y meses. Tenemos auténticos tesoros aún por revelar», dice de forma enigmática Moro-Martín quien, por lo visto, tendrá que seguir guardando secretos espaciales ante su marido durante algún tiempo más.