Imaginen por un momento que tienen algún artilugio por casa que les permite ver, en tiempo real, cómo era la vida en el siglo XX. Qué digo, con la mágica herramienta pueden observar acontecimientos de tiempos mucho más antiguos. Quizá podríamos conocer cómo se construyeron las pirámides de Egipto, cómo se colocaron las piedras de Stonehenge, encontrar la tumba de Cleopatra e incluso las llaves del coche.

Esta herramienta existe. No está en sus casas, sino a millones de kilómetros por encima de nuestras cabezas. El telescopio James Webb verá cómo nació la luz en el universo y nos mostrará estrellas y galaxias tal y como eran hace miles de millones de años. Es el telescopio más potente (y costoso) de la historia. Entre otros logros, consiguió despegar el 25 de diciembre, día festivo.

Mirar profundamente en el espacio es mirar atrás en el tiempo. El James Webb podrá analizar en detalle las regiones con galaxias jóvenes de menos de 5.000 millones de años. El telescopio será capaz de explorar la región que emitió la primera luz del universo, tan solo 100 millones de años después del Big Bang. ¿Cómo era el universo en su origen? ¿Cómo fueron las primeras Galaxias? James mirará en la lejanía del espacio y atrás en el tiempo para averiguarlo.

Tiene paneles solares, radiadores y un espejo de 6,5 metros de diámetro formado por 18 hexágonos chapados en oro, entre otros elementos. Para poder captar la primera luz, el Webb tendrá que permanecer muy frío, a 233 grados bajo cero, pues cualquier fuente de calor le impediría recoger luces débiles y lejanas. Muchos quieren mirar por el telescopio e investigar con él. En concreto, la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA) recibieron un total de 1172 propuestas de observación. “El tiempo del observador general con Webb es extremadamente competitivo. Como resultado, el proceso de selección de propuestas es riguroso”, indica la ESA. Solo hay 6.000 horas de observación disponibles. Solo 266 proyectos han sido aprobados.

Uno de ellos es la propuesta de observación de la galaxia z = 11 (también conocida como MACS0647-JD), liderada por Dan Coe, un astrónomo que ya ha estudiado las galaxias más distantes conocidas utilizando los telescopios espaciales Hubble y Spitzer. En la propuesta participará Álex Benítez, un estudiante de 17 años de primero de Física de la Universidad Complutense de Madrid (UCM), que consiguió entrar en el proyecto cuando todavía era alumno de bachillerato. Según han asegurado familiares, es la primera vez que un estudiante de bachillerato consigue tiempo de observación en un telescopio espacial. Álex participa como co-investigador en la propuesta de observación y ha hablado para Diario AS con el fin de explicar un poco mejor qué es el James Webb, cuál será su función y en qué consiste el proyecto en el que colabora, que comenzará este 2022.

¿Qué hace tan especial al telescopio James Webb?

Primero de todo, tiene un espejo tres veces más grande que el del Hubble. Es nueve veces más potente en términos de cuánta luz pueda captar. Hay otras cosas que lo hacen especial, como un sistema de refrigeración en el que se han dejado 150 millones de dólares en crearlo y mantiene el telescopio a cuarenta grados Kelvin (−233° C). Esto permite que el mismo telescopio no emita infrarrojos y no interfiera con las observaciones. El Hubble tiene cámaras de infrarrojos, pero no muy buenas. Los mismos detectores de infrarrojos son cien veces más potentes que algunos de los que tenía Hubble.

El propio Hubble emitía un montón de infrarrojos, el Sol emite un montón de infrarrojos y la Tierra emite un montón de infrarrojos. Ahora se observará ese rango mucho mejor, porque llega un punto en el que estás observando galaxias que están a 14.000 millones de años luz. Con el Hubble no podías observar esas galaxias.

¿Qué va a estudiar este telescopio?

Va a estudiar las galaxias más lejanas de las que el Hubble podía conocer y galaxias que están aún más lejos. Es decir, las veremos cuando eran más jóvenes. Puedes observar las galaxias cuando tenían 400 millones de años, que es algo extremadamente joven en términos del universo. Solo veremos la luz que emitieron hace 13.000 millones de años, que es la que nos llega.

¿En qué consiste la propuesta de observación en la que participas?

Nuestra propuesta es para observar la segunda galaxia más lejana que conocemos (MACS0647-JD), que se observó con el Hubble su momento, pero con el Hubble recibía menos luz porque sus detectores de infrarrojos eran peores, por decirlo de alguna manera, si los comparas con el James Webb. El principal objetivo de nuestra propuesta es poder detectar esta galaxia y poder extraer más información sobre ella para saber cómo eran las galaxias cuando se empezaron a formar. Es decir, queremos saber cómo empezó nuestro universo y entender por qué estamos aquí. Es como tirar de una cuerda hasta que al final encuentras la razón, es parte del proceso de la astrofísica ir encontrando cada vez más información sobre la línea temporal.

Por otro lado, hay muchas propuestas para observar exoplanetas porque es un tema de bastante interés. Hablamos de poder encontrar un planeta como la Tierra o encontrar vida alienígena, pero eso está muy lejos, es tirar los dados y es poco probable que ocurra. Sigue siendo un tema interesante, pero nuestra propuesta se centra en una galaxia.

¿Qué sabemos de momento de esa galaxia, de MACS0647-JD?

Está a 13.300 millones de años luz y es más o menos como la nuestra en términos de forma. Nosotros la vemos cuando era una galaxia joven y estaba en la fase de formación en masa de estrella, pero no se puede extraer casi información sobre la estructura interna. Aparte de eso no se sabe mucho más. Nuestro objetivo está claro, aprender más sobre esta galaxia. 

¿Qué hallazgos esperáis hacer con la propuesta de observación?

Lo que ocurre es que no sabemos qué es la galaxia. Parte del proyecto es catalogarla, entender exactamente cómo es y aclarar cómo eran las galaxias cuando eran más jóvenes. Vamos a observar algunos objetos que ya sabemos que existen, pero no se han observado en detalle, pero sí que están alrededor del mismo cúmulo de la MACS0647-JD. La luz de objetos que hay detrás de este cúmulo de galaxias se amplifica y puedes ver otros objetos como si estuvieran mucho más cerca, pero sacando la misma información de cuando están tan lejos. Querían estudiar si se podían observar estos objetos, si nos dan un poco más de tiempo para poder detectar galaxias aún más lejanas.

¿Cuándo comienza el proyecto?

Nos han dado tiempo de observación para noviembre. Entonces, una vez que usen el telescopio para observar, nos mandarán los datos y colaboraré con ellos para procesar los datos, saber precisamente qué es lo que hemos observado y sacar las conclusiones. Es decir, ellos apuntarán el telescopio, sacan las imágenes, nos mandan a nosotros la información y esta información yo creo que se podrá filtrar con el programa que utilizamos.

¿Por qué te interesaste en este proyecto?

Era un contacto con el que pude hablar. Se llama Daniel, y fue estudiante de mi padre. Contacté con él y le pregunté si había algo que pudiera hacer, que sabía mucho de programar y que de física aprendería lo que haría falta para poder hacer esto. Para que este proyecto consiguiera la financiación para poder observar, se tenían que simular imágenes del método que iban a utilizar y hacer simular cómo se vería la galaxia al observarla con el James Webb. Para hacer estas simulaciones había que utilizar un programa que se había creado y ni siquiera estaba terminado todavía al 100 por ciento. Un programa tan grande no suele funcionar en la primera fase, por lo que hay que ir comprobando si funciona e ir arreglando todos los fallos.

Yo sabía programar a un nivel aceptable. Daniel me dijo que intentara usar el programa en mi ordenador. El verano de cuarto de ESO me dediqué básicamente a coger este programa, leerlo entero, entender cómo funcionaban ciertas partes e intentar que funcionara. Me falló, yo que sé, quinientas veces, y siempre era por un error nuevo. Pero lo ibas arreglando. Al final aprendí un montón sobre cómo funcionaba un telescopio, bastante física y programación.

¿Cómo vais a llevar a cabo el proyecto y cuál es tu papel dentro de la propuesta de observación?

Ellos se encargan de apuntar el telescopio, y deciden hasta cierto punto cómo lo enfocamos nosotros. Les decimos cómo lo queremos, pero al final el telescopio es suyo. Ellos sacan las imágenes y nos mandan la información, que creo que se podrá filtrar con el programa que utilizamos.

Yo ahora soy de las personas que tienen el programa por todo el tiempo que lo estuve usando. Cuando observas con un telescopio recibes muchísima información, sueles observar con varias cámaras y te llegan gigas y gigas de datos. Es mucho trabajo porque no lo puedes hacer todo automáticamente. Alguien tiene que ir revisando esos datos, y probablemente me pondrán el trabajo de ir cogiendo imágenes por cada tantos segundos y comprobar qué sale. Tampoco me han dicho todavía porque va a ser dentro de un año más o menos, pero creo que les ayudaré más a procesar los datos y a sacar conclusiones primarias.

¿Cuál es la sensación de ser alumno de bachillerato y conseguir tiempo de observación en el James Webb?

Me siento orgulloso de haber conseguido que me metieran en la propuesta, porque al final si no te lo mereces, si no has hecho trabajo, no te incluyen en el proyecto. Te mencionan, pero no eres parte de la propuesta, que es lo que soy ahora. Han considerado que ha hecho suficiente trabajo, por lo que he podido ayudar en una propuesta de uno de los mejores telescopios que se han creado en la historia. Estoy poniendo una piedrecita en la torre de la astrofísica. Y En cuanto a ser alumno de bachillerato, eso tampoco es para tanto. Son cosas que podría haber hecho otra gente, quizá. Es cosa de ponerse a aprender, hacer mucho trabajo extra, que no te viene el colegio, pero que luego te va a ayudar de otra forma.

Ahora tengo en mente sacar buenas notas en la carrera, y ya en noviembre del año que viene tendré la oportunidad de hacer investigación científica, y si tengo suerte saldrá algún artículo científico. Pero eso ya es poco a poco, ¿verdad?