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“El telescopio espacial James Webb nos permitirá mirar el nacimiento de las primeras estrellas y galaxias después del Big Bang”

El Dr. Matthew Greenhouse estuvo en Bariloche para participar en un congreso internacional de astronomía. Crédito: Laura García Oviedo. El Dr. Matthew Greenhouse estuvo en Bariloche para participar en un congreso internacional de astronomía. Crédito: Laura García Oviedo.

Cuáles son las características del nuevo telescopio espacial James Webb que se está terminando de poner a punto para ser puesto en órbita por la NASA, en qué consiste su trabajo como jefe de los instrumentos científicos de este telescopio y cómo fue su trayectoria profesional son algunos de los temas de los que tratta el astrofísico Matthew Greenhouse en esta nota.

Fecha de publicación: 23/08/2018

Mathew Greenhouse comenzó a trabajar en el Centro Goddard de la NASA hace más de 20 años. Ha participado en distintos proyectos de instrumentos espaciales de observación en infrarrojo. Y es el responsable de la carga de instrumentos científicos del telescopio espacial James Webb (JWST, por sus siglas en inglés), uno de los proyectos más ambiciosos en la historia de la astronomía. El mundo está a la expectativa de novedades con respecto a su puesta en órbita.

Durante su paso por la ciudad de Bariloche, en el sur de Argentina, el científico de la agencia espacial estadounidense NASA brindó una charla pública y además dio una entrevista al Área de Comunicación del Instituto Balseiro. Fue durante la realización del congreso “Galaxias distantes desde el lejano Sur”, en cuya organización colaboraron profesores del Instituto Balseiro. Durante la nota contó que le gusta mucho navegar, que tiene un hijo y una hija y que está próximo a jubilarse. Aunque antes quiere ver en el espacio al telescopio al que le ha dedicado gran parte de su vida.

-¿Por qué es tan importante este nuevo telescopio espacial? 
-El telescopio espacial James Webb es el sucesor del telescopio espacial Hubble y continuará la época de descubrimientos iniciada por el Hubble, que se está acercando al final de su vida. Este nuevo telescopio nos permitirá mirar el nacimiento de las primeras estrellas y galaxias después del Big Bang. Hará un amplio rango de ciencia al igual que el Hubble. Por ejemplo, podremos estudiar las atmósferas de los exoplanetas, que son planetas que orbitan otras estrellas distintas a la nuestra, y buscar evidencia de vida a través de la química que se refleja en las mismas. Además nos permitirá comprender mejor cómo se forman las estrellas y galaxias, y cómo evolucionan a través del tiempo. Es un instrumento muy poderoso. Se trata del proyecto de ciencia más grande de la historia de los Estados Unidos. El mundo está muy ansioso de que lo pongamos en órbita.

El telescopio James Webb, entre cables y más cables. Crédito: NASA-¿Qué podés contarnos sobre las características de este telescopio? Leí que será muy grande…
-Sí, será muy grande. Tendrá siete veces la capacidad de captura de luz del telescopio espacial Hubble. Eso le dará la sensibilidad para mirar las primeras estrellas y galaxias y para mirar planetas orbitando otras estrellas. Es un telescopio infrarrojo (N. de la R.: que observa radiación infrarroja, en lugar de luz visible) y eso le permitirá estudiar un amplio rango de fenómenos que el Hubble no puede estudiar. El JWST le dará a la humanidad la primera visión en alta definición del universo infrarrojo. Hemos diseñado este telescopio para que tenga la misma capacidad de mirar en el detalle fino al igual que el Hubble. Sólo que podrá hacerlo en la porción en infrarrojo del espectro.

-¿Por qué se necesita “ver” en infrarrojo?
-La luz de las primeras estrellas y galaxias es emitida en la parte ultravioleta del espectro. Pero hasta que la luz viaja hasta nosotros a través del espacio que se expande del universo, la longitud de onda de la luz se estrecha hacia la parte infrarroja del espectro. Así que para mirar esa luz hoy tenemos que mirar en infrarrojo.

-¿Este nuevo telescopio también mirará en la luz visible como el Hubble?
-El observatorio operará desde punto seis micrones, que es en rojo y visible, que es lo que los ojos pueden ver, hasta 28 micrones, que es en la mitad de infrarrojo.

-En tu charla contaste que el James Webb tendrá una especie de paraguas del tamaño de una cancha de tenis para mantenerlo frío, ¿es así?
-Sí, para hacer un observatorio de infrarrojo uno tiene que hacer que todo el telescopio se mantenga muy frío para que no quede cegado por su propia emisión infrarroja. Este telescopio funcionará a una temperatura aproximada de menos 230 grados Celsius, cerca del cero absoluto, unos 40 o 50 grados Kelvin, para darle la sensibilidad que necesita. Y el telescopio es muy grande y pesado. Tiene alrededor de 6,5 toneladas métricas. Entonces para enfriar algo tan grande, a tan baja temperatura, no podríamos usar refrigeradores mecánicos. Tuvimos que encontrar otra manera. Y determinamos que si desplegamos el protector solar gigante del tamaño de una cancha de tenis, en este caso de aproximadamente 24 por 12 metros, el telescopio podría vivir a la sombra de ese escudo solar y refrescarse pasivamente a la temperatura deseada.

-Es como un origami espacial. Tiene que estar doblado y luego desplegarse cuando salga del cohete, ¿es así?
-Sí, el telescopio es mucho más grande que el cohete. El espejo primario del telescopio tiene seis metros y medio de diámetro, que es más grande que el diámetro del cohete más grande. Así que hemos tenido que diseñar este observatorio para que se pliegue dentro del cohete y para luego desplegarlo en órbita a su tamaño completo. Y es una cosa difícil y complicada porque la óptica tiene que desplegarse y al mismo tiempo tener la misma precisión óptica que el Hubble. Pero hemos resuelto todos esos problemas. El telescopio está construido ahora y ha completado casi todas sus pruebas. Estamos bastante seguros de que esto va a funcionar en este punto.

-¿Cuánta gente participa en este proyecto y en qué consiste tu trabajo?
-Unas mil personas de distintos lugares del mundo colaboran en este proyecto. Soy el responsable científico del proyecto para la carga de instrumentos científicos en el observatorio, así que soy responsable de todos los instrumentos de ciencia que están conectados al telescopio. Tenemos cuatro instrumentos de ciencia en One Fine Guidance Sensor, que es el que comprende la carga útil de los instrumentos de ciencia. Y luego hay otros nueve sistemas en esa carga útil que soportan los instrumentos científicos. Todos los instrumentos trabajan juntos para darnos la imagen completa.

- Pensando en alguien que lea esta nota y que suele estar ocupado/a en su trabajo diario, ¿por qué es importante estudiar la historia del universo?
-Has visto el impacto que el Telescopio Espacial Hubble ha tenido en la humanidad. Está en nosotros, como humanos, querer explorar. Durante todo el tiempo que los humanos hemos caminado sobre la tierra, nos hemos estado preguntando sobre cómo llegamos aquí, hacia dónde vamos, cómo se formó el universo, en qué evolucionará. Somos innatamente curiosos y exploramos. Y así es como exploramos hoy.

-¿Cuáles son las chances de encontrar otras “Tierras”? 
-Las posibilidades de encontrar otras Tierras son bastante buenas. Creo que el descubrimiento de vida extraterrestre según lo revelado por la espectroscopia es inminente y seguramente lo verás en tu vida. Sabemos que hay miles de millones de mundos habitables en la galaxia y vamos a comenzar a buscarlos sistemáticamente. Estamos particularmente interesados en planetas como la Tierra, por lo que diseñaremos nuestras estrategias de búsqueda para encontrar esos planetas y nos centraremos en los planetas que tienen agua líquida. Sabemos que para que la química orgánica de la vida se produzca a escala planetaria es necesario que haya un solvente, y el agua es el que nos resulta más familiar.

-Cuando se habla sobre la posible existencia de vida extraterrestre, la mayoría se refiere a vida alienígena inteligente. ¿Es esto posible? ¿O estamos solos en el universo?
-Ciertamente no estamos solos. Y cuando decimos que vamos a encontrar la vida en un futuro muy cercano, es que encontraremos evidencia espectroscópica de la vida, substancias químicas en la atmósfera de los exoplanetas que sea indicativa de la vida y que no se pueda producir de otra manera. Si alguna vez podremos establecer comunicación con vida extraterrestre, será algo a definir.

-Al final de la charla pública que diste sobre el telescopio James Webb aquí en Bariloche citaste a Galileo Galilei. ¿Qué creés que pensaría Galileo sobre la evolución de los telescopios? 
-Oh, Galileo estaría encantado y le gustaría especialmente saber el clima que hay en la actualidad para hacer ciencia. Los científicos pueden tener todo tipo de ideas contrarias sin consecuencias negativas como las que Galileo enfrentó. Él estaría encantado con la forma en que la ciencia ha progresado.

-Trabajo en un instituto en el que se forman ingenieros y físicos. ¿Qué les recomendarías a estudiantes que quieren trabajar en proyectos espaciales?
-Les diría que sean valientes y que crean en sí mismos que pueden hacer eso. El camino es estudiar ingeniería, ciencia y matemática. Proyectos como éste incluyen todas las disciplinas de ingeniería que existen. Por lo tanto, los estudiantes deben seguir sus propios corazones para determinar qué quieren estudiar y, en el caso de que elijan ingeniería, qué tipo de ingeniería quieren hacer. Pero una vez que tomen esa decisión y comiencen, descubrirán que hay aplicaciones en el sector aeroespacial y que deberían perseguir eso. Saber que lo pueden hacer.

Crédito: NASA/Chris Gunn-En tu caso estudiaste geología y luego hiciste un doctorado en física y astrofísica. ¿Cómo encontraste tu vocación y que querías trabajar con telescopios?
-Nunca me interesó la astronomía de chico. Realmente sabía muy poco sobre eso. Cuando fui a la universidad, quería ser geólogo. Para estudiar geología casualmente elegí la Universidad de Arizona en Tucson, que es un importante centro de astronomía. Pero no lo sabía al elegir esa universidad. Después de recibirme de geólogo, decidí que quería hacer otra cosa, pero no sabía qué. Fui a trabajar al departamento de astronomía de la universidad como técnico de instrumentos y ayudé a construir un telescopio cargado por un globo. En los inicios de la astronomía infrarroja solíamos hacer volar telescopios desde globos para ir encima del vapor de agua que hay en la atmósfera. Así que descubrí la astronomía trabajando en este proyecto. Esto me permitió por primera vez encontrarme e interactuar con científicos en la vida real. Fue así que me di cuenta de que yo también podía ser un científico.

-¿Qué pensás sobre cómo alimentar esa curiosidad que todos los niños tienen para tal vez despertar vocaciones en ciencia y tecnología?
-Cuando uno tiene hijos, intenta exponerlos a tantas cosas distintas como sea posible. Queremos que vivan sus sueños. Es muy importante realmente disfrutar lo que uno hace para ganarse la vida porque uno pasa la mayor parte de la vida trabajando. Así que no me importa que mi hijo o mi hija se conviertan en científicos. Queremos que ellos amen lo que hacen y que sean lo suficientemente exitosos, que puedan tener una vida feliz y cómoda.

-Cuando eras niño, ¿cuál era tu sueño?
-Primero quería convertirme en un arquitecto naval. Y luego quería convertirme en un guardabosque. Después, quise ser en geólogo y, de hecho, me convertí en uno. Así que sí, se tienen muchas ideas diferentes cuando uno va creciendo.

-¿Cuál es tu sueño ahora?
- Ahora estoy cerca de jubilarme. Así que mi sueño es ayudar a otras personas a tener éxito en las misiones espaciales.

-¿Te estás poniendo nervioso ante el inminente lanzamiento del cohete que pondrá en órbita al telescopio James Webb?
-Estoy emocionado por el lanzamiento. No estoy nervioso. Estamos muy, muy seguros de que el JWST funcionará según lo planeado.

-La última pregunta: leí que navegás y que tienes un bote. ¿Observás las estrellas para guiarte o usás un GPS? 
-(risas) Sí, tengo un bote pero no observo las estrellas para guiarme al navegar. Uso un GPS. Pero a menudo uno tiene cielos muy oscuros cuando está en el océano. Entonces puede ser muy hermoso mirar las estrellas desde el océano.

-Muchas gracias por esta entrevista.
-Fue un placer.

Link a la página oficial del Telescopio Espacial James Webbhttps://www.jwst.nasa.gov/

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Por Laura García Oviedo

Área de Comunicación Institucional
Instituto Balseiro
San Carlos de Bariloche, 23/08/2018
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Información adicional

  • Entrevistado: Dr. Matthew Greenhouse