Desde que el telescopio espacial James Webb de la NASA llegó a su destino orbital el 24 de enero, el equipo de operaciones de la misión ha encendido con éxito todos los instrumentos científicos del telescopio, incluida su cámara principal, la cámara de infrarrojo cercano o NIRCam. Fue construido por un equipo de investigadores e ingenieros dirigidos por la astrónoma de la Universidad de Arizona Marcia Rieke.
Encender los instrumentos es el primero de una serie de pasos críticos que también incluyen apagar los calentadores, comenzar un largo proceso de enfriamiento de los instrumentos y calibrar los espejos del telescopio durante un período de meses.
Webb, lanzado el 25 de diciembre, es la principal misión científica actual de la NASA, y los astrónomos de la Universidad de Arizona jugaron un papel clave en el diseño y desarrollo del ojo infrarrojo del telescopio. NIRCam y MIRI (que significa Mid-Infrared Instrument) permitirán a Webb mirar más profundamente en el universo que nunca antes y recolectar luz de las primeras estrellas, galaxias, viveros de estrellas similares a nubes, atmósferas planetarias y más.
Marcia Rieke, profesora principal de astronomía en la Universidad de Arizona, es Guguan de NIRCam. Su esposo, George Rieke, también es profesor de astronomía y jefe del grupo de ciencias de MIRI.
Algunos componentes de MIRI y otros instrumentos del telescopio se encendieron a las pocas semanas del lanzamiento de Webb el 25 de diciembre, pero los últimos tres instrumentos, incluido NIRCam, se encendieron en los últimos días.
Después de una inspección inicial del instrumento motorizado, el siguiente paso importante para el equipo de operaciones de la misión fue apagar el calentador del instrumento. Los calentadores mantienen calientes los componentes ópticos críticos para protegerlos de la condensación del agua y el hielo. Cuando el instrumento alcance un estándar de temperatura general predeterminado, el equipo apagará el calentador, lo que permitirá que el instrumento se enfríe a una temperatura final que permita a los detectores infrarrojos ver objetos tenues en el cielo nocturno.
El conjunto de sensores del instrumento NIRCam fue diseñado y probado en el Observatorio Steward por el grupo de investigación de Marcia Rieke. Para que el sensor detecte la luz infrarroja sin demasiado ruido en los datos, Webb y sus instrumentos deben mantenerse lo más fríos posible.
Cuando NIRCam alcance aproximadamente menos 244 grados Fahrenheit, posiblemente a finales de esta semana, el equipo de óptica de Webb estará listo para comenzar a alinear meticulosamente los 18 segmentos del espejo primario del telescopio para que funcionen juntos como un solo espejo. La NASA está iniciando el proceso apuntando a la estrella HD84406. Será el primer objeto que NIRCam vea cuando un fotón golpee el detector energizado del instrumento. Sin embargo, no será la primera imagen que se comparta con el público. El objeto aún no se ha seleccionado y es probable que la NASA publique la imagen este verano.
A NIRCam se le asignó la tarea de alinear el telescopio porque fue construido para observar longitudes de onda de luz más cortas que otros instrumentos aéreos. Debido a esto, resuelve la mayoría de los detalles y es más sensible a la desalineación.
“Estas primeras imágenes significan que finalmente tenemos la luz de las estrellas moviéndose a través del sistema y detectada por NIRCam”, dijo Marcia Rieke. “NIRCam no se encendió antes del lanzamiento; esto demostraría que el lanzamiento no planteó un problema en cuanto a su funcionamiento”.
Dado que los 18 segmentos aún no se han concatenado, el proceso de alineación producirá primero 18 imágenes borrosas y aleatorias de puntos de luz cuando el telescopio apunte a la estrella HD84406. Durante las primeras semanas de alineación del espejo, el equipo de investigación mantendrá la NIRCam enfocada en la estrella mientras realiza microajustes en los segmentos del espejo de Webb. En última instancia, la colección de 18 puntos borrosos se convertirá en una imagen enfocada de una estrella.
El enfriamiento del telescopio y los instrumentos continuará durante el próximo mes, y NIRCam eventualmente alcanzará casi -400 grados Fahrenheit.
La NASA ha asignado el 13 por ciento del tiempo total de observación de Webb a los astrónomos de la Universidad de Arizona. Esto le da a la universidad más tiempo de observación que cualquier otro centro de astronomía en el mundo. Todos los años desde 1988, la Fundación Nacional de Ciencias ha clasificado a la Universidad de Arizona en primer lugar en gastos de investigación en astronomía y astrofísica.
