Telescopio James Webb: qué es, cómo funciona y sus mayores descubrimientos

Lanzado el 25 de diciembre de 2021 desde el Puerto Espacial de Kourou, en la Guayana Francesa, el telescopio James Webb es el observatorio espacial más poderoso que la humanidad ha construido. Su costo total superó los 10,000 millones de dólares y su desarrollo tardó más de 25 años. No es un proyecto de un solo país: participaron 14 naciones, coordinadas principalmente por la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA).

Lo que hace al James Webb diferente no es solo su tamaño, sino lo que puede ver. Mientras el Hubble observa principalmente en espectros ultravioleta y visible, el Webb trabaja en infrarrojo. Eso le permite mirar más lejos en el tiempo y el espacio, atravesar nubes de polvo cósmico y capturar imágenes de objetos que ningún instrumento anterior había podido registrar.

Qué es el telescopio espacial James Webb

El James Webb Space Telescope (JWST) es un observatorio espacial diseñado para sustituir y superar a los telescopios Hubble y Spitzer. Según Wikipedia, fue denominado con ese nombre en 2002 en honor a James E. Webb, administrador de la NASA entre 1961 y 1968, quien tuvo un papel central en el programa Apolo.

El telescopio orbita cerca del punto lagrangiano L2 del sistema Tierra-Sol, a unos 1.5 millones de kilómetros de nuestro planeta. Esa posición es estratégica: le permite mantenerse siempre en el lado nocturno de la Tierra, con el Sol, la Tierra y la Luna a sus espaldas.

Sus características técnicas principales

El espejo primario del Webb está compuesto por 18 segmentos hexagonales de berilio recubiertos de oro. Juntos forman un espejo con 6.5 metros de diámetro, casi el triple del espejo del Hubble (2.4 metros). Esa diferencia de tamaño se traduce directamente en capacidad para captar más luz y ver objetos más tenues y distantes.

El telescopio cuenta con un parasol de cinco capas fabricado en Kapton, recubierto de aluminio y silicio. Su función es mantener los instrumentos científicos a temperaturas cercanas al cero absoluto (-270 °C), condición indispensable para detectar señales infrarrojas sin interferencia del calor propio del aparato.

Sus cuatro instrumentos principales cubren un rango de longitudes de onda que va de 0.6 a 27 micrómetros, desde el rojo visible hasta el infrarrojo medio. Eso incluye la NIRCam (cámara de infrarrojo cercano), la MIRI (instrumento de infrarrojo medio), el NIRSpec y el NIRISS.

Cómo funciona el telescopio James Webb

El principio detrás del James Webb es capturar luz infrarroja. Los objetos muy lejanos o muy fríos —galaxias primitivas, nubes de gas, exoplanetas— emiten principalmente en ese espectro. Además, el universo en expansión estira la luz de los objetos distantes hacia longitudes de onda más largas, un fenómeno llamado corrimiento al rojo. El Webb está construido exactamente para detectar esa luz desplazada.

La capacidad de ver a través del polvo interestelar también es clave. Las regiones de formación estelar están envueltas en nubes densas que bloquean la luz visible. El infrarrojo las atraviesa. Por eso el Webb puede fotografiar el interior de nebulosas y observar estrellas y planetas en formación que antes eran invisibles.

Los datos que captura se transmiten a la Tierra y son procesados por el Space Telescope Science Institute (STScI) en Baltimore, Maryland, que gestiona las operaciones científicas del telescopio junto con la NASA y la ESA.

Los mayores descubrimientos del James Webb hasta ahora

Desde que comenzó operaciones científicas en 2022, el telescopio espacial James Webb ha producido hallazgos que están reescribiendo lo que sabíamos sobre el cosmos. Estos son algunos de los más relevantes.

Las galaxias más antiguas jamás observadas

Uno de los objetivos centrales del Webb es observar las primeras galaxias del universo, las que se formaron cientos de millones de años después del Big Bang. En sus primeras semanas de operación, el telescopio confirmó la existencia de galaxias con corrimientos al rojo extremadamente altos, lo que indica que existían cuando el universo tenía menos de 500 millones de años. Eso supera con creces lo que el Hubble podía detectar.

Atmósferas de exoplanetas

El James Webb NASA tiene la sensibilidad necesaria para analizar la composición química de la atmósfera de planetas fuera del sistema solar. En 2022, detectó dióxido de carbono en la atmósfera del exoplaneta WASP-39 b, la primera detección directa de este tipo. También analizó el exoplaneta K2-18 b, donde identificó posibles señales de dimetilsulfuro, un compuesto que en la Tierra solo producen organismos vivos —aunque los científicos son cautos y reconocen que se necesitan más observaciones para confirmar ese dato.

Los JuMBOs: planetas que flotan en parejas

En 2023, un estudio publicado sobre la Nebulosa de Orión reveló uno de los hallazgos más desconcertantes. Utilizando la cámara NIRCam, el equipo del profesor Mark McCaughrean —asesor científico principal de la ESA— identificó alrededor de 20 pares de objetos del tamaño de Júpiter que flotan libremente en el espacio, sin orbitar ninguna estrella.

Fueron bautizados como JuMBOs (Jupiter Mass Binary Objects). Lo que intriga a los astrónomos no es solo su existencia, sino que viajen en parejas. Según McCaughrean, la física de los gases sugiere que no deberían poder formarse solos, y aunque se sabe que planetas individuales pueden ser expulsados de sistemas estelares, no existe aún un modelo que explique cómo dos objetos de masa joviana serían eyectados juntos. «Ahora mismo no tenemos una respuesta. Es una respuesta para los teóricos», declaró a la BBC.

Imágenes de la Nebulosa de Orión sin precedentes

La imagen de M42 que produjo el Webb es un mosaico de 700 vistas tomadas durante una semana de observaciones, con una resolución final de 21,000 por 14,500 píxeles. Según la BBC, una nave viajando a la velocidad de la luz tardaría más de cuatro años en cruzar toda la escena capturada. La nebulosa está a unos 1,400 años luz de la Tierra.

En esas imágenes son visibles miles de estrellas jóvenes, discos protoplanetarios en formación, nubes de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) y rastros de una colisión entre dos gigantes estelares ocurrida apenas unos cientos de años atrás, con flujos de salida que superan los 100 km/s.

El sistema solar también bajo la lupa

El observatorio espacial Webb también ha captado imágenes detalladas dentro de nuestro propio sistema solar: Neptuno con sus anillos claramente visibles por primera vez en décadas, Júpiter con auroras en sus polos, y Titán, la luna de Saturno, con nubes en su atmósfera densa.

Por qué el James Webb importa más allá de las imágenes

Las fotografías son lo que llega al público general, pero el verdadero trabajo del Webb es espectroscópico: descomponer la luz de los objetos para analizar su composición química, temperatura, velocidad y distancia. Cada imagen va acompañada de datos que los científicos tardan meses en interpretar.

La duración planificada de la misión era de 5 a 10 años, pero gracias a la precisión del lanzamiento —que consumió menos combustible del previsto— la NASA estima que el telescopio podría operar durante más de 20 años. Eso amplía considerablemente el volumen de descubrimientos que aún están por venir.

Preguntas frecuentes sobre el telescopio James Webb

¿Cuándo fue lanzado el telescopio James Webb?

El 25 de diciembre de 2021, a las 12:20 UTC, desde el Puerto Espacial de Kourou en la Guayana Francesa, a bordo de un cohete Ariane 5 operado por Arianespace.

¿A qué distancia de la Tierra está el James Webb?

Opera cerca del punto lagrangiano L2 del sistema Tierra-Sol, a aproximadamente 1.5 millones de kilómetros de la Tierra. A esa distancia, no puede ser reparado por astronautas como se hizo con el Hubble.

¿Qué diferencia al James Webb del Hubble?

El Webb observa principalmente en infrarrojo, tiene un espejo casi tres veces más grande que el del Hubble y está ubicado mucho más lejos de la Tierra. Eso le permite ver objetos más antiguos, más distantes y ocultos detrás de nubes de polvo interestelar.

¿Quién puede ver los datos del James Webb?

Los datos tienen un período de exclusividad de 12 meses para los equipos científicos que propusieron las observaciones. Después, todo el archivo es público y accesible a través del portal del Space Telescope Science Institute (STScI) y la ESA.

¿Cuánto costó construir el telescopio James Webb?

El costo total superó los 10,000 millones de dólares. El proyecto atravesó múltiples retrasos y sobrecostos desde que comenzó su desarrollo en 1996. En 2011, parte del Congreso de Estados Unidos intentó cancelarlo; fue salvado cuando el Congreso puso un tope de financiación adicional de 8,000 millones de dólares para completarlo.