Solo unas semanas antes de la Telescopio Espacial James Webb finalmente se espera que llegue al espacio, los investigadores canadienses proporcionaron una vista previa de los instrumentos y la ciencia que esperaban ver.
Contribuciones de Canadá el telescopio internacional incluye un sensor de guía fina que ayudará al telescopio a apuntar con precisión a los objetos – y un espectrógrafo, el Generador de Imágenes en el Infrarrojo Cercano y el Espectrógrafo sin Rendijas, para estudiar objetos que van desde exoplanetas hasta galaxias. Y como telescopio generacional, el mandato de Webb es enorme y se espera que incluya todo tipo de observaciones, desde objetos en las profundidades del universo hasta pequeños mundos mucho más cercanos a casa.
Como es habitual con las contribuciones canadienses, especialmente de esta magnitud (los informes de los medios sitúan el dinero en un rango de $200 millones), una colección de gobierno, industria y academia estuvo estrechamente involucrada en la elaboración de estas contribuciones. La unidad integrada FGS/NIRISS fue construida, probada y será mantenida por Honeywell. También recibieron asistencia de científicos e ingenieros de la CSA y la Université de Montréal, junto con los socios estadounidenses NASA y el Space Telescope Science Institute.
«Esta es la inversión más alta que Canadá haya realizado en un instrumento científico para una misión espacial», dijo a los periodistas Erick Dupuis, director de desarrollo de exploración espacial de CSA, durante una sesión informativa técnica el miércoles (nov. 17). «También es uno que proporcionará el retorno de la inversión más sorprendente.”
Los científicos a menudo comparan el potencial de Webb con las revelaciones permitidas por el Telescopio Espacial Hubble de larga duración. Los logros del Hubble van desde ayudar a trazar la expansión del universo (un descubrimiento ganador del Premio Nobel) hasta proporcionar mediciones precisas de cambios relacionados con todo, desde planetas del sistema solar raramente visitados por sondas, hasta objetos galácticos distantes como la famosa sección «Pilares de la Creación» de la Nebulosa del Águila.
El Hubble también tiene la ventaja de haber permanecido operativo durante una generación en el espacio. Webb no contará con la asistencia de tripulaciones de astronautas para permanecer trabajando tanto tiempo, pero tiene una ventaja de ubicación sobre el Hubble, ya que estará situado en un punto de Lagrange. Canadá tiene garantizada al menos una participación del 5 por ciento del tiempo de observación en agradecimiento por las contribuciones del país.
«Los canadienses están involucrados en algunos de los primeros estudios científicos», dijo Sarah Gallagher, asesora científica del presidente de la CSA (y en sus otras funciones profesionales, la recién nombrada directora de Western Space de la Western University.)
«Algunos de los primeros objetivos fueron elegidos hace bastante tiempo; vamos a estar mirando cosas como Júpiter, mirando galaxias en el universo muy temprano, y también mirando en las áreas alrededor de estrellas masivas and y hay canadienses que están involucrados en proyectos. Definitivamente vamos a estar en las primeras filas.”
El desarrollo de FGS comenzó en 2001 y se basa en el hardware que Canadá proporcionó para el telescopio Explorador Espectroscópico Ultravioleta Lejano (FUSE), aunque el alcance del instrumento cambió algunas veces a medida que Webb se desarrolló, señaló Neil Rowland, miembro de ingeniería de Honeywell Aerospace.
«FGS tiene dos detectores de imágenes independientes que se alimentan de ópticas comunes, y el uso de estos grandes conjuntos de detectores infrarrojos para la función de guía requiere un procesamiento de imágenes sofisticado, que tiene lugar en el software de vuelo FGS», explicó.
«El sensor es increíblemente preciso . Puede detectar pequeños desplazamientos angulares del telescopio equivalentes al grosor de un cabello humano, vistos desde un kilómetro de distancia. O si prefiere el equivalente, de ver a alguien parpadeando en Toronto desde Montreal.”
NIRISS permitirá a los astrónomos medir con precisión aspectos de los objetos como su velocidad o su distancia, explicó René Doyon, investigador principal de la Université de Montréal, en comentarios en francés. Los objetivos científicos de NIRISS incluyen la detección de la primera luz, la detección y caracterización de exoplanetas y la espectroscopia de tránsito de exoplanetas. En otras palabras, se obtendrá información sobre los exoplanetas a medida que pasan a través de la cara de su estrella madre.
Pero los investigadores también esperan que Webb revele lo inesperado; después de todo, el Hubble se lanzó justo cuando se estaban investigando los primeros exoplanetas y en realidad no estaba diseñado para hacerlo, y sin embargo, el observatorio ha contribuido a ese campo de la ciencia.
«Hemos construido este telescopio para poder hacer todo tipo de ciencia diferente,y es increíblemente versátil . Puede cubrir todo, desde nuestro propio sistema solar, hasta el universo primitivo», dijo Chris Willott, científico del proyecto en el Centro de Investigación de Astronomía y Astrofísica Herzberg del Consejo Nacional de Investigación de Canadá.
«Realmente no sabemos lo que vamos a ver cuando lo activemos en diferentes tipos de objetos astrofísicos. En mi propia investigación en el universo muy temprano, realmente quiero saber cómo se ven estas galaxias unos 100 millones de años después del Big Bang.”
Agregó que tan capaz como es el Hubble, los investigadores han «chocado contra una pared» porque las capacidades del Hubble solo se extienden ligeramente hacia el infrarrojo. «Con Webb, vamos a ir mucho más lejos en el infrarrojo, y tenemos estos increíbles instrumentos científicos que son una mejora en la instrumentación que tenemos a bordo del Hubble», agregó Willott. «Vamos a poder obtener información mucho más detallada sobre esas galaxias que podemos obtener en este momento.”