En enero, el tan esperado telescopio espacial multimillonario James Webb de la NASA alcanzó su espacio gravitacional seguro a un millón de millas de la Tierra. En julio, empezó a quitarnos el aliento.
Una por una, asombrosas viñetas de un universo resplandeciente han adornado nuestras pantallas, cada imagen de alguna manera más hermosa e invitante a la reflexión que la anterior. Aun así, diría que las obras maestras seminales del telescopio siempre ocuparán un rincón especial de nuestros corazones. Los acantilados de color caramelo de la Nebulosa de Carina y las galaxias cubiertas de polvo de hadas del Quinteto de Stephan están siempre arraigados como el primer baile del JWST con el espacio profundo y nuestro primer baile con el JWST.
Dicho esto, gracias a los datos recopilados por el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, la agencia logró mejorar algunas de esas brillantes imágenes iniciales de JWST, con resultados positivamente electrizantes.
He aquí una versión nueva y mejorada de Carina Nebula de JWST, Stephan’s Quintet y Deep Field SMACS 0723.3–7327 del conjunto de imágenes No. 1, así como una iteración actualizada del retrato Cartwheel Galaxy un poco más reciente.
Estas son las cuatro imágenes compuestas creadas por la NASA con datos de rayos X JWST y Chandra.
NASA/CXC/SAO/ESA/CSA/STScI/JPL-Caltech
Desglosando JWST pics 2.0
El 11 de julio, el presidente Joe Biden entregó a la humanidad su primer tesoro JWST, informalmente denominado Primer campo profundo de Webb (y formalmente conocido por su nombre de robot, SMACS 0723.3-7327).
Acerquémonos primero al 2.0 de esta brillante exposición.
Una imagen compuesta de SMACS 0723.3-7327.
NASA/CXC/SAO/ESA/CSA/STScI
Así es como se ve el primer campo profundo de Webb con solo observaciones JWST.
NASA, ESA, CSA y STScI
Cuando puse los ojos en este campo profundo por primera vez, después de la obscenamente larga demora de la NASA en revelarlo, una espera extrañamente marcada por música chillhouse ambiental, me quedé boquiabierto como uno de esos animales de dibujos animados de cómics.
Estas no son estrellas que estás mirando; son galaxias ubicadas a unos 4.200 millones de años luz de distancia.
Las rayas deformadas en el centro de la imagen son el resultado de una extensa lente gravitatoria, un fenómeno predicho por la relatividad general de Einstein y, por lo tanto, una prueba visual del principio de flexión de la mente.
Pero Chandra agregó a SMACS 0723.3-7327 una firma sorprendente de gas sobrecalentado que emana de muchas de esas galaxias, gas solo visible en luz de rayos X y, por lo tanto, indetectable por los sensores enfocados en infrarrojos del JWST.
Mostrado como una neblina azul que se difunde desde el centro de la imagen, este gas alcanza decenas de millones de grados Celsius y tiene una masa asombrosa de aproximadamente 100 billones de veces la del sol. La NASA incluso estima que el depósito de gas es varias veces más masivo que todas las galaxias de este cúmulo.
Así es como se ve el mismo campo profundo con solo observaciones de Chandra.
NASA/CXC/SAO
En cierto modo, darse cuenta del tamaño de esta región te obliga a pensar en cómo profundo este campo profundo realmente va.
El siguiente es el Quinteto de Stephan, un grupo de cinco reinos galácticos, cuatro unidos por sus auras gravitacionales.
Una imagen compuesta del Quinteto de Stephan, hecha con datos infrarrojos JWST y de rayos X de Chandra.
NASA/CXC/SAO/ESA/CSA/STScI
Así es como se ve el Quinteto de Stephan con solo observaciones JWST.
NASA/ESA/CSA/STScI
Los datos de JWST aparecen en esta imagen como rayas rojas, naranjas, amarillas, verdes y azules, dijo la NASA. Codificados en estos tonos, puedes ver rastros galácticos de gas y estrellas bebés en crecimiento salpicando el fondo oscuro del espacio.
Pero el penetrante reflejo azul celeste en la intersección galáctica, justo en el centro de esta imagen, proviene de los datos de rayos X de Chandra.
Así es como se ve el Quinteto de Stephan con solo las observaciones de Chandra.
NASA/CXC/SAO
El observatorio encontró una onda de choque que calienta el gas a decenas de millones de grados, explica la NASA, exudada cuando una de las galaxias pasa a través de otra a una velocidad de 2 millones de millas por hora. La agencia también señala algunos datos tomados por el ahora retirado Telescopio Espacial Spitzer de la NASA en rojo, verde y azul: información infrarroja como la que utiliza el JWST.
A continuación, la Nebulosa de Carina.
Una imagen compuesta de la Nebulosa Carina, hecha con datos JWST y Chandra.
NASA/CXC/SAO/ESA/CSA/STScI
Aquí está la Nebulosa de Carina sin observaciones de rayos X de Chandra añadidas. Solo la lente infrarroja del JWST brilla en este.
NASA/ESA/CSA/STScI
Como escritor científico, nunca deja de hacerme sonreír cuando le cuento a alguien sobre mi trabajo en nuestro mundo posterior al lanzamiento de JWST e inmediatamente se acercan para mostrarme su fondo de iPhone de JWST. O, al menos, una imagen guardada del alcance en el carrete de su cámara. Algunos eligen el drama de campo profundo para el fondo de pantalla del teléfono (como yo), pero yo diría que el favorito es la obra maestra de Carina Nebula de JWST.
La Nebulosa de Carina es básicamente una fábrica de estrellas, donde nacen o esperan morir bolas de gas en llamas, y esta imagen es una sección ampliada de ella. Los datos del JWST constituyen prácticamente la columna vertebral de este retrato: el paisaje rojo anaranjado de aspecto derretido y la región índigo que parece un «cielo». No es un cielo, para ser claros. Ni siquiera es azul en la vida real: las imágenes espaciales suelen colorearse por razones científicas.
La nebulosa de Carina representada puramente por observaciones de rayos X de Chandra.
NASA/CXC/SAO
«Estas son en su mayoría estrellas ubicadas en la región exterior de un cúmulo estelar en la Nebulosa Carina con edades entre 1 y 2 millones de años, que es muy joven en términos estelares», dijo la NASA.
Y la contribución de Chandra aquí es cómo brillante cada estrella se ve, dijo la NASA.
Las estrellas jóvenes, según la agencia, son mucho más brillantes en rayos X que las estrellas viejas. Esto también significa que los rayos X pueden ayudarnos a saber si hay estrellas de galaxias de la Vía Láctea presentes en esta imagen, simplemente porque caen a lo largo de la línea de visión del JWST.
«La emisión difusa de rayos X en la mitad superior de la imagen probablemente proviene del gas caliente de las tres estrellas más calientes y masivas del cúmulo estelar. Todas están fuera del campo de visión de la imagen de Webb», dijo la NASA.
Por último, pero no menos importante, Cartwheel Galaxy.
Una imagen compuesta de Cartwheel Galaxy hecha con observaciones de rayos X JWST infrarrojos y Chandra.
NASA/CXC/SAO/ESA/CSA/STScI
Una vista puramente JWST de Cartwheel Galaxy.
NASA/ESA/CSA/STScI
La imagen de Cartwheel Galaxy del JWST salió poco menos de un mes después de las otras tres que hemos discutido, pero su recepción fue igual de animada. Es fácil ver por qué. Quiero decir, parece una rueda de la fortuna cósmica que brilla en la oscuridad. Esa forma, según la NASA, se debe a una colisión que tuvo hace unos 100 millones de años con una galaxia más pequeña, casualmente el mismo choque que impulsó a este reino a comenzar a formar estrellas.
Nuevamente, la imagen original del JWST sirve como estructura de esta imagen, las áreas azul y púrpura provienen de las observaciones de Chandra de gas sobrecalentado, estrellas individuales explotadas, estrellas de neutrones e incluso agujeros negros que extraen material de estrellas compañeras.
La galaxia Cartwheel, vista a través de la lente del Observatorio de rayos X Chandra.
NASA/CXC/SAO
Pero más allá de ofrecernos otra lente impresionante del universo, la colaboración entre el JWST de la NASA y el Observatorio Chandra establece un mensaje importante en piedra.
«Webb… no seguirá explorando el universo por su cuenta», dijo la NASA. «Está diseñado para funcionar en conjunto con muchos otros telescopios de la NASA, así como con instalaciones tanto en el espacio como en tierra».
De hecho, en otra parte de la dimensión superior de las colaboraciones de telescopios, el JWST trabajó con Hubble para presentarnos una vista etérea de un par galáctico polvoriento.
Quizás algún día, todas las imágenes de nuestros poderosos telescopios se superpondrán para mostrarnos el universo en su forma más pura.