O telescopio espacial James Webb vainos axudar a comprobar as teorías de formación e evolución das galaxias e planetas do universo. Mirando no infravermello xa nos demostrou que capta ata as estrellas moribundas. A astrofísica viguesa Begoña Vila traballa desde 2006 neste proxecto que busca atopar planetas similares á Terra

A memoria é necesaria para saber de onde vimos. Para coñecer como vai evolucionar o noso planeta, a Terra, é preciso aprender do desenvolvemento que tiveron outros planetas similares que se atopan no universo. O universo ten memoria, aínda que ata agora non podiamos vela. Con iso é co que nos vai axudar o telescopio espacial James Webb da Nasa, un proxecto no que colaboran moitas institucións como a Axencia Espacial Europea e equipos de científicos de todo o mundo, pois mirando no infravermello é posible ver milleiros de anos atrás.

Da man da astrofísica viguesa Begoña Vila, que chegou ao proxecto do James Webb no ano 2006 desde un equipo científico de Canadá, debullamos esas primeiras imaxes do universo que nos mostran os catro instrumentos deste telescopio, que teñen 17 modos de observación como imaxes ou espectros. ″Podemos observar o universo de 17 maneiras distintas. Esas catro primeiras imaxes mostran do que é capaz o James Webb″, avanza Vila, que nos últimos anos incorporouse á Nasa como enxeñeira de sistemas e coordinadora de operacións para este proxecto.

″Desde o lanzamento o pasado 25 de decembro tiñamos seis meses de comisións nos que xa comezamos a facer imaxes para ir calibrando todos os instrumentos. Pronto comezamos ver que era incrible, incluso sen a calibración final. Ao final, cando fixemos as imaxes para divulgar, vimos que exceden todas as expectativas que tiñamos. É unha cousa incrible″, celebra Begoña Vila, responsable dunha parte fundamental do telescopio espacial, o Fine Guidance Sensor (o instrumento de guía).

″Entre os instrumentos está, escondido, o instrumento de guía, que é do que me encargo eu e do que estou súper orgullosa porque é o que permite que o observatorio apunte moi ben e sexa súper estable. O instrumento de guía mira ao ceo. E depende de cara onde mire pode haber moitísimas estrelas moi brillantes, noutras partes do ceo hai estrelas menos brillantes ou incluso só unha ou dúas. E este instrumento ten que funcionar sexa onde sexa. Nas imaxes xa se ve que está a funcionar moi ben, grazas a el podemos ter estas imaxes tan boas, polo que estou moi contenta. Estou moi contenta co equipo, co traballo que levamos feito e co que conseguimos despois de tantos anos″, conta.

"Cando fixemos as imaxes para divulgar, vimos que exceden todas as expectativas que tiñamos"

Begoña Vila encargouse de coordinar a todos os equipos na proba fría no centro da Nasa en Goddard, polo que coñece ben o funcionamento de todos eles. Durante estes primeiros seis meses despois do lanzamento do telescopio espacial, seguiu encargada do instrumento de guía e tamén doutro instrumento científico, Niris (Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph). Ela foi a segunda de operacións para a calibración dos instrumentos neste tempo crucial. ″Durante estes seis meses e dúas semanas facíamos quendas sete días á semana, 24 horas ao día. Fíxose longo, o primeiro mes tiñamos quendas de 12 ou 14 horas diarias pero despois xa non era tanto″, lembra.

Mirando no infravermello

Os primeiros pasos do James Webb unha vez se desfixo do foguete Ariane 5 –no que se lanzou desde o Centro Espacial Guayanés, situado en Kourou, na Guyana Francesa– foi abrir o panel solar, a antena para comunicarse coa Terra e as cinco capas do parasol –que é dun material máis fino que un cabelo, ten o tamaño dun campo de tenis e é o que permite que se arrefríen os instrumentos e os espellos–. Este telescopio espacial observa no infravermello e isto é calor. Todo emite calor e se non logras arrefrialos, os instrumentos non poderán detectar os sinais dos obxectos máis débiles, que é o que precisan os científicos. Nunha segunda fase despregáronse os espellos, o secundario e o principal, conformado por 18 pequenos espellos que teñen que estar no seu sitio para que lles chegue a luz a todos. ″Sen luz non habería emisión. Se podes reflectir máis luz, podes ver máis cousas″, detalla Vila.

"Webb mira máis atrás no tempo, e mira a través do po e o gas co que se forman as estrelas e os planetas"

″O universo é inmenso, pero grazas ao Hubble xa sabemos onde nos interesa mirar para saber máis. Por iso estas primeiras imaxes do Webb xa se seleccionaron en base a iso. Webb mira máis atrás no tempo, e mira a través do po e o gas co que se forman as estrelas e os planetas. Son vantaxes que o Hubble non ten, pois mira case coma nós, pero coa vantaxe de facelo desde fóra da atmosfera. Na primeira imaxe profunda que presentou o presidente Biden xa se ve unha das galaxias máis afastadas que existen ata o de agora. E só estivemos 10 horas para captala, pensa que a imaxe máis profunda que captou o Hubble foi en 12 días. Queda moito por facer e estamos optimizados. Queremos buscar esas primeiras galaxias e estrelas que se formaron no universo. O que vemos do universo agora é un 5%, aínda non entendemos o que hai alí″, debulla Begoña Vila.

″Noutra das imaxes xa vemos unha zona de formación estelar. Esas estrelas xa empezan a queimar hidróxeno polo que xeran un montón de enerxía e empurran o po, que se compacta e favorece que se creen outras estrelas. Aínda non se analizou por completo, pero alí hai estrelas en formación e cremos que todas as estrelas acaban acumulando planetas ao seu arredor, polo que haberá planetas alí tamén. Isto vai permitir un gran estudo de formación e evolución estelar para saber o que se pode facer″, describe para salientar que aprender destes procesos permitirá coñecer como foi a evolución da galaxia na que estamos nós agora.

Vila fai fincapé na imaxe do Quinteto de Stephan no que se ven estas cinco galaxias situadas na constelación de Pegaso. Na imaxe captada polo Webb hai unha sexta que parece que forma parte do grupo, pero en realidade está moito máis preto de nós que o resto. ″As outras está moito máis preto e podes ver como están interactuando, están como chocando unhas con outras. Sabemos que estas primeiras galaxias que se forman no universo non se parecen á nosa, non teñen a mesma estrutura, e sabemos que durante o período de formación están a interactuar entre si constantemente. Desta maneira é da que cremos que se están a formar as galaxias que vemos agora″, sinala. Á parte, a observación destas galaxias vai permitir coñecer máis sobre os buracos negros que están no centro de moitas galaxias e dos que non se sabe se axudaron a conformalas ou apareceron a posteriori.

"O de que estamos feitos de po de estrelas é verdade"

As estrelas son coma nós, nacen, viven e morren. Nunha das imaxes do telescopio James Webb vese como unha estrela está morrendo. ″Ao morrer, cando se lle acaba o hidróxeno e o helio para queimar, colapsan e fan como explosións. Nas imaxes pódense ver as capas incribles de todas estas explosións, que xeran os elementos primordiais do universo. As estrelas primordiais no noso universo estaban feitas só de hidróxeno e helio, que é o que había naquel momento. Esas estrelas, ao morrer, formaron o carbono, o nitróxeno e o osíxeno. Os elementos que son necesarios para que as seguintes estrelas e planetas se formen con eles. É un proceso que continúa durante billóns de anos e que chega ata que nós esteamos aquí, pois nós estamos feitos deses elementos. O de que estamos feitos de po de estrelas é verdade", salienta a astrofísica.

Co James Webb buscarán planetas similares á Terra. Begoña Vila recoñece que os propios científicos se preguntan se estamos sós no universo. Xa se localizou un planeta que é gasoso como Xúpiter, pero que tivo auga nalgún momento. Con todo, para a viguesa é difícil que se vaia atopar un planeta tan especial como a Terra, cunha interacción tan especial coa súa contorna. ″Teño amigos astronautas que din que ata que estás alá arriba non te decatas do especial que é a Terra e do fráxil que é á vez. Chamámoslle o planeta azul, pero non somos conscientes do especial que é iso e ao velo desde fóra nótase perfectamente. Temos que coidar do noso planeta, é algo que nos interesa a todos. Desde a ciencia debemos incidir na divulgación para que todo o mundo teña conciencia do que facemos, tamén sobre os efectos do cambio climático. E animar á xente máis nova a colaborar e a formarse. O traballo no James Webb demostra que a colaboración internacional é moi poderosa, que traballamos moi ben xuntos″, asegura.

"Creo que agora todos estamos moi centrados nesta busca da vida arredor do universo"

A finais deste ano vanse adxudicar as observacións para 2023 no James Webb. Un proceso aberto a científicos de todo o mundo. E, como xa é un traballo programado e coordinado, faise de tal maneira que non haxa que mover constantemente o telescopio. Sucede como no Hubble, recompílanse todos os datos e vanse distribuíndo para analizar desde a Terra. ″É un proceso máis automatizado, pero hai un gran equipo detrás que se encarga de que todo saia ben. Eu seguirei de apoio, sobre todo para o instrumento de guía. Este instrumento é como GPS no coche, cando funciona todo o mundo o dá por feito, pero cando deixa de funcionar correctamente afecta a todo″, sinala Begoña Vila.

Comprender a enerxía escura

A astrofísica comezará no sucesivo unha nova aventura, esta vez co telescopio espacial Nancy Roman. ″Roman foi unha das primeiras mulleres científicas na Nasa″, destaca Vila. Este é o terceiro telescopio espacial da Nasa despois do Hubble e o James Webb. ″Emprega o mesmo espello que o Hubble –do mesmo tamaño–, pero pode observar máis no infravermello, como o Webb. Ademais, ten un campo de observación moito maior, pode observar cen veces máis do que pode ver o Hubble nunha fotografía. Por iso, vaise centrar moito en comprender o que é a materia (ou enerxía) escura″, detalla a viguesa, "tamén vai continuar o estudo dos planetas arredor dalgunhas estrelas. Creo que agora todos estamos moi centrados nesta busca da vida arredor do universo", engade.

"Imos levar á primeira muller astronauta á Lúa, que me parece algo súper especial para que as mulleres teñamos referentes en todos os campos"

″Estou moi ilusionada de unirme ao equipo e contenta de continuar neste traballo″. Begoña Vila transmite o seu entusiasmo ao falar do que vén: ″Se che gusta o Sistema Solar, Marte ou a Lúa os vindeiros anos son moi emocionantes. Imos levar á primeira muller astronauta á Lúa, que me parece algo súper especial para que as mulleres teñamos referentes en todos os campos. Tamén queremos ir a Marte e traer unha rocha de alí para analizar. A verdade é que me sinto moi afortunada de traballar nun sitio coma este, con xente tan boa e da que podes aprender algo novo cada día. A ilusión polo traballo é a que nos move a seguir".

O telescopio espacial Nancy Roman está xa en proceso de montaxe dos seus diferentes instrumentos. A esta altura, o seu lanzamento está previsto para finais do ano 2026, aínda que Begoña Vila xa apunta ao ano 2027 polos atrasos que sempre suceden en proxectos tan ambiciosos. Este telescopio foi escollido nunha enquisa na que cada dez anos se lle pregunta á comunidade científica dos Estados Unidos por que observatorio espacial apostarían. Son proxectos a moi longo prazo, pois comezou a deseñarse en 2006 e resultou elixido nesta enquisa hai xa doce anos. Con este novo traballo, a viguesa ten aínda varios anos por diante no centro de voo espacial Goddard da Nasa, en Greenbelt, moi preto da capital do país, Washington DC.