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Una nueva ventana a un rincón desconocido del universo se abrió el 25 de diciembre de 2021, cuando fue lanzado al espacio el telescopio James Webb, la mejor herramienta jamás construida para explorar el universo. Se trata del primer telescopio espacial que detectará la luz de las galaxias más lejanas del universo, que se formaron hace casi 13.500 millones de años. Y aunque se trata de un proyecto impulsado por la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA), estas entidades le abrieron la opción a grupos de investigación alrededor del mundo para que puedan usar por algunos minutos este telescopio y adelantar sus estudios. Entre más de mil propuestas presentadas por científicos, solo un 30 % fueron aprobadas, entre ellas la de la colombiana María Claudia Ramírez.
Ramírez, física de la Universidad de los Andes, confiesa que desde el colegio tenía claro que quería estudiar algún campo relacionado con esta materia. “De la física me encanta poder entender lo que pasa a nuestro alrededor por medio de ecuaciones matemáticas. Es fascinante”, dice. Su llegada a la astrofísica se dio gracias a un curso vacacional en México y, por esto, buscó un programa de maestría en Alemania, en la Universidad de Heidelberg. Luego estudió un doctorado en la Universidad de Ámsterdam, en los Países Bajos, centrando sus estudios en estrellas, especialmente, en aquellas que, por su gran contenido de materia, tienen el potencial de inyectar una gran cantidad de energía en el espacio que las rodea. (También puede leer: ¿Cuáles serán las primeras imágenes del telescopio James Webb? La NASA da detalles)
A pesar de que en sus últimos años de investigación se ha centrado en estudiar el nacimiento de estas poderosas estrellas, para su propuesta de observaciones con el telescopio espacial James Webb su enfoque de análisis cambió por completo: ella y su equipo de trabajo ya no se van a centrar en el nacimiento de estrellas, sino en el nacimiento de los sistemas solares. En entrevista con El Espectador, Ramírez explica los objetivos principales de su proyecto, las expectativas que tiene y la importancia de las primeras imágenes a color en alta resolución del telescopio que publicará la NASA. Se espera que muestre la imagen más profunda de nuestro universo que jamás se haya tomado.
¿Cuál es la importancia de estas imágenes que serán publicadas el 12 de julio?
Estas van a ser las primeras imágenes que vamos a ver del universo, una parte más desconocida. El telescopio James Webb es el más grande que hemos lanzado alguna vez al espacio y observa en longitudes de onda infrarrojas, por lo que es capaz de mirar cosas que nunca hemos podido realizar con telescopios desde la Tierra o con otros telescopios espaciales, como el Hubble.
¿Qué podrían revelar esas imágenes?
Se van a mostrar cinco imágenes, entre ellas una que, por ejemplo, nos puede mostrar un campo profundo con las galaxias de fondo. En el caso del James Webb, a diferencia del Hubble, vamos a ver galaxias que están muchísimo más lejos, porque es mucho más grande y se observa en el infrarrojo. Vamos a poder ver prácticamente las primeras galaxias que se formaron en el universo. Yo espero que nos muestren eso.
Recientemente, la NASA reveló los objetos en el universo sobre los que va a publicar las imágenes. ¿En qué consisten?
La Carina Nebula es donde se puede observar cómo nacen las estrellas. El WASP-96b (spectrum) es un planeta que, cuando pasa por enfrente de una estrella, permite ver la composición de su atmósfera. En cuanto al Southern Ring Nebula, es una nebulosa planetaria, que es lo que queda después de la muerte de una estrella. Es una nube de gas que se expande alrededor de la estrella que murió. La Stephan’s Quintet está relacionada con la evolución de galaxias. Es un cúmulo de galaxias muy compacto y algunas de ellas están interactuando. Y finalmente, el SMACS 0723 es otro cúmulo de galaxias que sirve como lupa para ver galaxias mucho más débiles que están más lejos y detrás.
En mayo se publicaron unas imágenes preliminares captadas por el James Webb. Y ya daban algunas pistas.
Hasta ahora hay solo una imagen que es de uno de los instrumentos de calibración. Aunque es una imagen de calibración y no está procesada para mostrar los elementos más débiles que, en este caso, serían las galaxias más lejanas, ya muestra una cantidad de detalle impresionante y unas galaxias que están bastante lejos, cosas que no habíamos detectado. Si esto se pudo conocer con las imágenes de calibración, creo que las fotos del 12 van a ser increíbles y nos van a mostrar cosas del universo que no nos imaginábamos que existían. (Le puede interesar: Telescopio James Webb sufrió impacto en el espacio, pero sigue en operación)
¿Qué podemos esperar de estas imágenes?
Los objetivos de la misión del James Webb los podemos dividir en tres. El primero podría ser buscar las galaxias que se formaron después del big bang, que es el campo profundo que vamos a poder observar. El segundo es entender cómo van evolucionando las galaxias desde el principio del universo hasta ahora, y eso también se puede lograr haciendo una imagen del campo profundo, pero también hay objetivos relacionados con la formación de planetas. Entonces creo que entre estas primeras imágenes también podemos esperar, por ejemplo, una detección de un planeta alrededor de una estrella. Estas detecciones se hacen porque cuando el planeta pasa al frente de la estrella, bloquea un poco de la luz de la estrella y viendo ese cambio en la intensidad de la luz de la estrella podemos detectar planetas. El tercer objetivo tiene que ver con la formación de estrellas. Las estrellas se forman detrás de nubes de gas y polvo que son oscuras para las longitudes de onda que nosotros no podemos ver con nuestros ojos, que es lo que llamamos el espectro visual. Con el James Webb podremos ver a través de esas nubes de polvo y gas que nos están cubriendo el proceso de formación de estrellas. Las imágenes nos mostrarán el momento de formación de una estrella.
¿Cuál es su participación en las observaciones del James Webb?
Soy la investigadora principal de un proyecto en el que somos aproximadamente treinta científicos, la mayoría de Europa y Estados Unidos. El objetivo de nuestro programa es usar el instrumento que se llama MIRI (instrumento de infrarrojos medios). Tiene detectores sensibles que le permitirán ver la luz de galaxias distantes, estrellas recién formadas, cometas débilmente visibles y objetos en el Cinturón de Kuiper. Este instrumento observa más hacia el infrarrojo medio para poder entender cuál es el efecto de ambientes extremos sobre la formación de planetas. Los planetas se forman alrededor de estrellas como el Sol, así como nuestro sistema solar se formó alrededor del Sol, pero sabemos, o creemos, que estas estrellas se formaron en ambientes rodeados de unas estrellas a las que llamamos estrellas masivas, que producen una cantidad de energía de radiación fuertísima, que es capaz de destruir los discos alrededor de esas estrellas que se están formando.
¿Por qué es importante entender la formación de los planetas?
Para observar si los sistemas se formaron en unas condiciones parecidas a nuestro Sol. Y eso es lo que vamos a hacer: tratar de caracterizar el disco; se llaman discos protoplanetarios, que son discos alrededor de estrellas en los que después se van a formar planetas alrededor de estrellas masivas que están con su muy fuerte radiación. Creemos que tienen algún efecto en los discos. Es la primera vez que vamos a poder ver de verdad cuál es el efecto de estrellas masivas sobre los discos protoplanetarios. (Le recomendamos: Una estrella totalmente nítida: esta es la primera imagen tomada por el James Webb)
¿Cuándo empiezan estas observaciones científicas?
En julio empiezan a hacer las observaciones científicas y nosotros tenemos mucha suerte, porque nuestra ventana de observación —o sea el horario que ellos nos dieron— nos dice que van a ser tomadas entre mediados de julio y septiembre. O sea que en cualquier momento dentro de las próximas semanas podemos empezar a ver nuestros primeros datos.
¿Qué expectativas tiene de las observaciones científicas de su grupo de trabajo?
Estamos preparándonos como locos, tratando de estar listos para cuando lleguen los datos. Nosotros esperamos poder entender o tener las primeras pistas de cuál es el efecto real de estrellas masivas sobre sistemas solares, como el nuestro, para poder empezar a entender cómo es que se ven afectados estos discos en donde nacen planetas como la Tierra. Yo creo que lo que más estamos esperando todos en el equipo es lo inesperado, porque tenemos modelos que predicen cuál va a ser el efecto de las estrellas sobre estos discos donde se forman planetas, pero estamos seguros de que el James Webb, siendo tan nuevo y ayudándonos a avanzar tanto en la ciencia, nos va a mostrar cosas inesperadas. Todos estamos esperando eso: lo que no nos podemos imaginar.