El telescopio que verá cómo nació la luz en el universo

En 1995, el mayor telescopio espacial de la época, el ‘Hubble’, apuntó a una pequeña porción del cielo que parecía estar vacía.

La luz de algunas de las galaxias vistas por ‘Hubble’ se emitió hace más de 13.000 millones de años, cuando el universo tenía sólo 800 millones de años.

Mirar en la profundidad del espacio es también mirar atrás en el tiempo.

El Telescopio Espacial ‘James Webb’ llegará mucho más lejos: hasta el límite del universo visible.

Sus instrumentos ópticos podrán analizar en detalle regiones con galaxias de menos de 5.000 millones de años.

La óptica del ‘Webb’ podrá atravesar las nubes de polvo y ver qué hay más allá de las galaxias que vio ‘Hubble’.

‘Webb’ será el primero en alcanzar la región inexplorada donde está la primera luz del universo, emitida hace unos 13.700 millones de años, apenas 100 millones de años después del Big Bang.

John Mather es uno de los padres intelectuales de la mayor máquina del tiempo jamás construida. En 2006, este astrofísico ganó el Nobel de Física por obtener una de las pruebas más precisas de cómo apareció el universo tras una expansión acelerada a partir de un punto diminuto: el Big Bang. Sucedió hace 13.800 millones de años y supuso el comienzo del tiempo y el espacio. “Nuestra esperanza es conseguir ver la primera luz, que apareció unos 100 millones de años después”, explica Mather a EL PAÍS en teleconferencia desde su casa en las afueras de Washington D.C. Es lo que los astrónomos conocen como “alba cósmica”. Aquella luz la emitieron las primeras estrellas de las primeras galaxias del universo. La máquina que Mather y otros astrofísicos llevan construyendo desde 1995 es el Telescopio Espacial James Webb, que será el primero capaz de ver ese amanecer que surgió hace 13.700 millones de años, cuando el universo era casi un recién nacido, y cuyo lanzamiento está previsto para la próxima Nochebuena, a la una de la tarde, hora peninsular española.

Se piensa que las primeras estrellas eran muy diferentes de las actuales. Tenían un tamaño 100 veces mayor que el Sol y estaban hechas de hidrógeno, el elemento más sencillo del universo. Emitían muchísima luz, pero vivían poco. En apenas tres millones de años explotaban y sus restos esparcidos por el cosmos engendraban nuevas generaciones de estrellas. La carne, los huesos y el resto de órganos de todos los seres humanos están hechos de elementos fabricados por estrellas que estallaron en algún tiempo y lugar del universo. Mather y el resto de científicos del  James Webb buscan la luz del primer ancestro de todas esas estrellas.

Ver el primer astro del universo es un reto tecnológico espectacular. Su destello ha pasado 13.700 millones de años viajando por el espacio hasta llegar hasta nosotros. Ahora es una debilísima radiación infrarroja invisible a los ojos humanos. El equipo internacional de ingenieros y científicos que ha construido el  Webb ha tenido que idear el telescopio más grande, caro y complejo de la historia para captarla.

El principal reto tecnológico del ‘Webb’ es permanecer muy frío a pesar de que su lado que mira al Sol alcance altas temperaturas.

Cualquier fuente de calor puede impedirle captar la luz más débil y lejana del universo. Por eso el ‘Webb’ funcionará a 233 grados bajo cero, similar a la temperatura media de Plutón.

La cara orientada al Sol puede alcanzar los 80 grados, por eso se han situado aquí los paneles solares que le dan energía.

Esta parte caliente está separada de la fría por un parasol desplegable del tamaño de un campo de tenis. Está hecho con varias capas de un aislante llamado kapton que disipan el calor sobrante de forma gradual…

Esto garantizará que al otro lado el enorme espejo del telescopio esté lo suficientemente frío como para captar la primera luz del universo.

“Este telescopio será una revolución en todos los campos de la astrofísica”, resume Luis Colina, coinvestigador principal de España en el J ames Webb junto a su colega Santiago Arribas. Mientras habla al teléfono se escucha el estruendo de los cazas despegando, pues el Centro de Astrobiología (CAB) donde se encuentra la mayoría de científicos de nuestro país involucrados en el proyecto está muy cerca de la base aérea de Torrejón de Ardoz, en Madrid. “La atmósfera de la Tierra absorbe la mayor parte de la luz infrarroja que llega del universo. Además, todos los cuerpos que hay en la superficie emiten radiación de este tipo, por lo que quedas cegado si observas desde tierra. Al estar en el espacio, este telescopio se quita de en medio toda esa luz tan intensa y puede ver cosas muy, muy pequeñas en el universo lejano que ni imaginábamos que estaban allí”, resalta.

Hace unos días, Pablo G. Pérez González calculaba en su ordenador cuál será la galaxia más lejana que podrá ver el  James Webb en su primer año de operación. Nadie lo sabe exactamente, pero el simple hecho de captar su luz tiene implicaciones casi filosóficas. ¿Existen aún las galaxias que emitieron la primera luz del universo o desaparecieron hace millones de años y no lo sabemos porque esa información no ha llegado hasta nosotros aún? “Todo depende de qué entiendas por existir”, explica el astrónomo del CAB y miembro del proyecto. “Para nosotros esas galaxias existen en este momento del espacio-tiempo. Lo que vamos a ver es una foto de cuando nacieron, pero están en una zona del cosmos tan lejana y desconectada a la nuestra que es posible que se hayan transformado en una galaxia mucho más evolucionada o en un agujero negro”, señala.

Para saberlo habría que esperar miles de millones de años a que la luz más reciente llegue hasta nosotros. Del mismo modo, añade Pérez, “es posible que en alguna parte del universo haya alguien viendo nuestra galaxia, la Vía Láctea, tal y como era al principio, justo cuando nació, en un tiempo en el que no existía la Tierra ni los humanos”.

Este telescopio no solo será el primero en ver las galaxias —agrupaciones de millones de estrellas— más lejanas y antiguas, sino que podrá localizar cientos de ellas. Pérez forma parte del equipo que usará el telescopio para hacer el primer censo de las galaxias más lejanas. Según sus cálculos, en el primer año el  Webb podrá ver galaxias nacidas unos 200 millones de años después del Big Bang. El telescopio tiene una vida útil de 10 años durante la que tal vez alcance la ansiada primera luz de la que habla Mather, emitida unos 100 millones de años después.

Nikku Madhusudhan, astrónomo de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), coordina uno de los proyectos más interesantes en el estudio de exoplanetas que se harán tras el inicio de operaciones: echarle un vistazo a K2-18b. “Es el planeta con más posibilidades de reunir condiciones aptas para la vida más allá de nuestro sistema solar”, resalta el astrónomo.