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🪐 Los Descubrimientos del James Webb [ 🎬 DOCUMENTAL ]

El telescopio espacial James Webb ha estado operativo durante menos de dos años, pero ya ha hecho muy buenos progresos.

Los investigadores acaban de revelar toda la potencia del telescopio espacial James Webb, y te sorprenderá descubrir lo poderoso que es el último invento de la humanidad.

No solo eso, sino que podría haber encontrado vida en otro planeta.

¿Entonces, cuán poderoso es el telescopio James Webb y ha encontrado finalmente vida en un exoplaneta distante?

¡Prepárate para descubrir esto y mucho más!

El documental:

Los Descubrimientos del James Webb:

Desde su lanzamiento en 2021, el telescopio espacial James Webb ha estado escudriñando las oscuras profundidades del universo en busca de pistas sobre cómo se formó el universo temprano, pero también analizando las atmósferas de exoplanetas cercanos en busca de gases producidos por la vida biológica, también conocidos como «biofirmas», y sustancias químicas que podrían ser producidas por civilizaciones alienígenas avanzadas, llamadas «tecnosignaturas».

Pero los investigadores no estaban totalmente seguros de si el telescopio podría realmente llevar a cabo estas importantes hazañas tecnológicas.

Así que hace poco, decidieron poner a prueba el telescopio espacial James Webb para ver si podía detectar con éxito la vida inteligente del único planeta que se sabe que es habitable y habitado… el planeta Tierra.

En un nuevo estudio, los investigadores tomaron un espectro de la atmósfera de la Tierra y diluyeron deliberadamente los datos para que pareciera que el telescopio estaba mirando la atmósfera de la Tierra desde muchos años luz de distancia.

A continuación, crearon un modelo informático que reubicaba las capacidades de los sensores del JWST para comprobar si era capaz de detectar biofirmas clave, como el metano y el oxígeno, que produce la vida biológica en la Tierra, y tecnosignatures, como el dióxido de nitrógeno y los clorofluorocarbonos.

Los resultados fueron sorprendentes, y el equipo de investigación descubrió que el conjunto de datos alterado sería equivalente a que el telescopio espacial James Webb observara la Tierra desde el sistema estelar TRAPPIST-1, que se encuentra a unos 40 años luz de la Tierra.

Dicho esto, el telescopio debería ser capaz de detectar vida, o civilizaciones alienígenas, en un radio de 40 años luz de la Tierra, y posiblemente podría detectar signos de una civilización extraterrestre hasta a 50 años luz de la Tierra.

Pero un nuevo y emocionante descubrimiento podría demostrar que el telescopio podría ver vida en otro planeta si se encontrara al otro lado de la Vía Láctea.

El planeta K2 18b, detectado recientemente, se encuentra a unos 120 años luz del sistema solar.

El exoplaneta tiene 8,6 veces la masa de la Tierra y aproximadamente 2 o 3 veces el tamaño de nuestro planeta.

Es un mundo «hioceánico», lo que significa que probablemente tiene grandes cantidades de hidrógeno en su atmósfera y un océano de agua líquida en su superficie.

Mientras estudiaban la atmósfera de K2 18b, el JWST detectó dióxido de carbono y metano, lo cual ya es emocionante, pero no es lo que hizo que este descubrimiento fuera tan tentador.

El «dimetilsulfuro [DMS]», una molécula que se encuentra en la Tierra, también podría estar presente en este mundo alienígena.

El DMS es especialmente interesante porque, en nuestro planeta, solo se produce como subproducto de la vida.

En la Tierra, suele crearse en entornos marinos por un organismo microscópico parecido a una planta llamado fitoplancton.

Esto hace que el DMS sea una biofirma potencial, algo que nunca antes se había detectado en un exoplaneta.

En el pasado, los astrónomos consideraban principalmente los planetas rocosos cuando buscaban signos de vida.

Sin embargo, los mundos oceánicos, que son planetas calientes cubiertos de agua con una atmósfera de hidrógeno que son más adecuados para las observaciones atmosféricas, ahora se cree que son más prometedores como candidatos para la vida extraterrestre.

Esto también se debe a que la mayoría de los exoplanetas descubiertos no se parecen en nada a la Tierra, por lo que pueden ser extremadamente raros.

Los científicos aún no están seguros de que K2 18b contenga dimetilsulfuro.

El JWST ha tenido poco tiempo para observar el exoplaneta, por lo que necesitamos datos adicionales para confirmar estos hallazgos.

En un futuro próximo, descubriremos si existen cantidades sustanciales de DMS en K2 18b.

Sin embargo, incluso entonces, no podemos estar seguros de la presencia de vida en este planeta oceánico.

Las biofirmas son complicadas por varias razones.

En primer lugar, las estudiamos principalmente basándonos en nuestro conocimiento del medio ambiente de la Tierra.

Otro problema es que las biofirmas pueden tener diversos orígenes, no solo relacionados con los organismos vivos.

Tomemos el oxígeno como ejemplo.

A pesar de que es producido por la fotosíntesis de las plantas y las algas en nuestro planeta, también puede derivar puramente de procesos geológicos o no biológicos, como de la descomposición de minerales que contienen oxígeno o como resultado de reacciones químicas que involucran compuestos ricos en oxígeno.

Lo que es seguro es que estamos progresando.

Al principio, nos centramos en encontrar planetas de tamaño similar a la Tierra.

Luego, ampliamos nuestros criterios para incluir la zona de habitabilidad, lo que permite la existencia de agua líquida.

Y ahora, estamos profundizando aún más en el estudio de la composición química de los exoplanetas.

Incluso en esta etapa de progreso tecnológico, ya somos capaces de encontrar biofirmas en mundos alienígenas a través de algo llamado «espectroscopia atmosférica».

Al mismo tiempo, los científicos están descubriendo nuevas formas de detectar biomarcadores en exoplanetas.

Algunos de estos métodos pueden incluso describir el aspecto de las formas de vida alienígenas que existen allí.

En un estudio, los científicos analizaron el eón Arcaico de la Tierra, que estaba habitado por una multitud de formas de vida primitivas, como las bacterias púrpuras.

Se crearon varios modelos para averiguar si una existencia generalizada de tales organismos influiría en la forma en que la Tierra aparecería desde la distancia.

Las simulaciones involucraron diferentes variables, como la abundancia y distribución de bacterias, incluidos los entornos acuáticos y terrestres, así como la presencia y densidad de nubes en la atmósfera en el momento de la observación.

Los resultados del estudio fueron emocionantes.

Las bacterias púrpuras tienen una forma especial de reflejar la luz que las hace destacar en un cierto rango de colores.

Es similar al fenómeno del borde rojo observado en las plantas frondosas, donde la vegetación verde tiene un fuerte aumento de la reflectividad en el rango del infrarrojo cercano.

Pero para las bacterias púrpuras, este aumento ocurre en un rango de colores ligeramente diferente.

Esta característica única se debe a los pigmentos especiales y las propiedades de absorción de luz de las bacterias.

Les ayuda a capturar y utilizar la luz para sus necesidades energéticas.

Ahora, dado que hay muchas bacterias púrpuras en las regiones terrestres de un exoplaneta y sus cielos no están significativamente cubiertos de nubes, podríamos detectar la presencia de dichos organismos utilizando filtros ópticos específicos.

El Telescopio Espacial James Webb ha hecho muchos descubrimientos nuevos y emocionantes últimamente. Pero no son los únicos descubrimientos que el telescopio ha hecho este año, y el siguiente ha creado mucha discusión y controversia.

Nuestro universo se está expandiendo, mientras que la fuerza atractiva de la gravedad une a toda la materia. En el pasado, los físicos creían que, eventualmente, esta expansión debería ralentizarse. Pero luego descubrimos que la expansión del universo se está acelerando.

Todo esto no tenía sentido si solo contabilizamos la materia ordinaria. Así que tenía que haber algo más en juego.

Fue entonces cuando los científicos consideraron la existencia de dos entidades esquivas que prevalecen en el cosmos: la materia oscura y la energía oscura.

La materia oscura es como una sustancia invisible en el espacio que ayuda a que las galaxias y los cúmulos de galaxias se mantengan unidos. Constituye el 27% de todo el universo, y es como el marco oculto que mantiene todo en su lugar.

Aunque no interactúa con la materia ordinaria ni emite luz, puede estudiarse en función de sus huellas gravitacionales.

La energía oscura es otro fenómeno desconcertante. Constituye aproximadamente el 68% del universo y es la fuerza motriz detrás de la aceleración de la expansión del cosmos. Sabemos cuánta hay examinando los patrones y movimientos de las galaxias.

Aunque no podamos verla ni tocarla, los científicos saben que está ahí porque han realizado mediciones cuidadosas de cosas como la radiación de fondo cósmico y la estructura general del universo.

Hasta hace poco, los astrofísicos no tenían pruebas de la existencia de la materia oscura o la energía oscura. Pero esto puede haber cambiado.

Las estrellas, incluido nuestro Sol, funcionan mediante un proceso llamado fusión nuclear en su núcleo. La fusión nuclear es cuando los elementos más ligeros, como el hidrógeno, se fusionan para crear elementos más pesados, principalmente helio.

Esta transformación libera una cantidad asombrosa de energía, que se irradia como luz y calor, que es lo que hace que las estrellas brillen intensamente en la vasta extensión del espacio.

Pero podría haber otra forma de alimentar a las estrellas: la materia oscura, o el calor liberado en su autoaniquilación, para ser precisos.

A través del JWST Advanced Deep Extragalactic Survey, el telescopio puede observar algunas de las regiones más distantes del universo, básicamente mirando al pasado. Y como el universo primitivo era considerablemente diferente de lo que es hoy, se formaron cuerpos celestes verdaderamente extraños en aquel entonces, como estrellas miles de veces más masivas que las que se forman hoy en día.

Descubrieron cuatro estrellas con el nombre en código JADES-GS-z10, JADES-GS-z11, JADES-GS-z12 y JADES-GS-z13.

Dos de las cuatro estrellas recientemente descubiertas, JADES-GS-z12 y JADES-GS-z13, se encuentran entre los cuerpos celestes más distantes jamás observados.

Son estrellas, pero no ordinarias. Según los astrofísicos, JADES-GS-z11, 12 y 13 podrían estar alimentadas por materia oscura, lo que las convertiría en «estrellas oscuras» teóricas.

Aunque se llaman oscuras, estas estrellas siguen siendo luminosas, potencialmente mil millones de veces más brillantes que el Sol, y millones de veces más masivas. Los científicos creen que las estrellas oscuras se formaron poco después del Big Bang, en regiones llenas de materia oscura como resultado del colapso de nubes de helio e hidrógeno.

En física, existe una teoría llamada supersimetría, que podría explicar la creación de este tipo de estrellas.

Imagina el universo primitivo como una cocina cósmica donde nacen las estrellas oscuras.

Estas estrellas empiezan a formarse cuando nubes de helio e hidrógeno, ingredientes del Big Bang, se unen.

Ahora bien, si las partículas de materia oscura tienen una cualidad especial llamada supersimetría, pueden ser como gemelos cósmicos con sus propios supercompañeros.

Cuando estas partículas colisionan, desaparecen y liberan una ráfaga de energía, al igual que la aniquilación de materia y antimateria.

Esta energía conduce a la formación de otras partículas, como fotones, pares electrón-positrón y neutrinos.

Como los neutrinos apenas interactúan con nada, escapan de la nube, pero el resto de los ingredientes permanecen en su interior e interactúan.

Se estrellan contra el hidrógeno y el helio de la nube y les transmiten su energía.

Esta transferencia de energía calienta la nube y da inicio a la creación de estrellas oscuras.

Y como estas estrellas no emiten luz de alta energía, como las alimentadas por la fusión nuclear, pueden permanecer frías durante mucho más tiempo y alcanzar un tamaño mayor.

Con el tiempo, las estrellas oscuras podrían alcanzar una temperatura superficial similar a la de nuestro Sol, pero ser mil millones de veces más luminosas.

Estas estrellas tendrían un radio de hasta 10 unidades astronómicas, no tendrían núcleo y brillarían tanto como una galaxia entera de estrellas ordinarias.

Aproximadamente 200 millones de años después del Big Bang, existían estas galaxias bebés llamadas «mini halos», que tenían una composición única, compuesta principalmente de materia oscura.

Estas condiciones especiales solo podían tener lugar en el universo primitivo, donde no había elementos pesados, solo los elementos básicos como el helio y el hidrógeno.

Por lo tanto, las estrellas oscuras solo pudieron formarse en estos mini halos al principio de la historia cósmica.

Quizás esta sea la razón por la que no hemos podido observar ninguna antes.

El progreso tecnológico no ha sido suficiente para permitirnos mirar hacia atrás en el tiempo tan profundamente.

Pero hoy en día tenemos el JWST, y las cosas han empezado a cambiar drásticamente.

¿Cómo detectó el telescopio estos objetos?

Cuando una galaxia masiva pasa delante de una estrella o galaxia distante, su campo gravitatorio dobla la trayectoria de la luz, un fenómeno conocido como lente gravitacional.

Este efecto no cambia la distancia física real a los objetos distantes, pero distorsiona y magnifica la luz de esos objetos.

Esto permite a los telescopios observar objetos celestes distantes con un brillo aumentado, haciendo que parezcan ampliados o más cercanos en nuestra línea de visión.

Pero debido a las inimaginables distancias involucradas, identificar estos objetos como una nueva clase de estrellas alimentadas por materia oscura llevará mucho más tiempo.

Al principio, se pensó que JADES-z10-13 eran galaxias.

Pero según simulaciones por computadora, tres de los cuatro cuerpos celestes detectados podrían ser estrellas oscuras hipotéticas.

Si es así, su descubrimiento sería revolucionario y proporcionaría respuestas a tres importantes rompecabezas cósmicos.

Anteriormente, el telescopio espacial James Webb había encontrado un número inesperadamente grande de galaxias distantes que parecen demasiado masivas para su edad en el universo primitivo.

Esto contradice nuestro modelo cosmológico estándar, según el cual, las galaxias más pequeñas se forman primero y luego crecen con el tiempo.

Así que si algunas de esas galaxias resultan ser estrellas oscuras, crecerían rápidamente debido a la energía generada por las interacciones de la materia oscura, lo que les permitiría alcanzar tamaños supermasivos desde el principio. Y esto podría ayudar a explicar por qué hay tantas galaxias grandes en el universo temprano.

Las grandes estrellas oscuras que eventualmente colapsaron también podrían explicar los agujeros negros supermasivos del universo temprano, demasiado grandes para haber sido creados a partir de estrellas ordinarias tan temprano en la historia cósmica.

Y luego está la naturaleza de la materia oscura.

La existencia de estrellas oscuras confirmaría la existencia de partículas de materia oscura y nos mostraría la prueba de que estas partículas pueden interactuar entre sí de formas más allá de la gravedad.

Con la ayuda del lente gravitacional, el JWST también pudo detectar otras dos estrellas intrigantes: Mothra y Godzilla.

Ambas estrellas están ubicadas a más de 10 mil millones de años luz de la Tierra, y ambas son mucho más brillantes de lo esperado.

Las estrellas con esta luminosidad se llaman estrellas kaiju, y son extremadamente raras.

Mothra es un sistema estelar binario supergigante.

Una de las supergigantes tiene el brillo de 50.000 soles y una temperatura de aproximadamente 5.000 Kelvin, mientras que la otra estrella es 125.000 veces más brillante que el sol y unos 14.000 Kelvin más caliente.

Y Godzilla es considerada la estrella más brillante jamás descubierta en todo el universo.

El problema es que la luminosidad de las estrellas es mucho mayor de lo que explica la magnificación de un cúmulo de galaxias entre la Tierra y las estrellas.

Los científicos están seguros de que hay algo más allí, algo mucho más cerca de las estrellas.

Sea lo que sea esta cosa, tiene una masa aproximada de 10.000 a 2.500.000 veces el Sol.

Y no puede ser otra estrella, o un cúmulo de estrellas, ya que el JWST las vería.

El objeto o estructura que proporciona una magnificación adicional es invisible para el telescopio.

Así que puede ser un agujero negro o una alta concentración de materia oscura, como una galaxia enana, casi completamente compuesta por ella, otra pista más de la existencia de la materia oscura.

Definitivamente hemos encontrado muchas cosas interesantes últimamente, y tenemos mucho más trabajo por hacer para descifrar estos misterios cosmológicos, y parece que el Universo definitivamente se volverá mucho más interesante a partir de ahora.

Eso es todo el tiempo que tenemos por ahora, pero antes de irnos, queremos preguntarte a ti, nuestro espectador, qué piensas.

¿Crees que el telescopio espacial James Webb finalmente detectará una civilización alienígena ahí fuera, y cómo crees que eso cambiará la vida aquí en la Tierra para los humanos?

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