El telescopio espacial James Webb nos mostró una impresionante imagen en la que podíamos observar el universo más profundo con un detalle inusitado hasta la fecha. La calidad de estas fotografías es impresionante, con estampas que superan a las obtenidas por el Hubble, presentándonos una revolución científica que muchos han aplaudido. Pero, ¿por qué tienen las estrellas ocho puntas y ofrecen un color tan extraño? ¿Por qué presentan una forma tan particular en sus haces?
La imagen más profunda del universo primitivo en el rango del infrarrojo tiene truco y la difracción es importante en ella
El James Webb, el telescopio espacial más importante de estos momentos, realizó una increíble serie de fotografías del cúmulo galáctico SMACS 0723, que aparece en el primer plano. Se trata de un cúmulo de galaxias situado a unos 4200 millones de años luz, pero lo que más impactó de la captura del nuevo y carísimo ingenio de la NASA y la Agencia Espacial Europea fue la muestra de una serie de figuras distorsionadas muy extrañas de galaxias desconocidas hasta la fecha.
De hecho, su luz ha sido completamente desviada por el efecto de lente gravitacional de SMACS 0723, dejando una estampa muy particular que ha generado tanto asombro como dudas. ¿Cómo captan las imágenes estos telescopios? ¿Por qué tienen esa forma las estrellas y galaxias retratadas por el James Webb?
Como explica Oscar del Barco Novillo, Profesor asociado en el área de Óptica de la Universidad de Murcia, todo se debe a los instrumentos utilizados por el James Webb, la tecnología empleada y el proceso de difracción. Comencemos por lo básico: el James Webb capta la luz que proviene de un objeto y es proyectada en un plano. Es un proceso muy dominado por la tecnología y es el mismo que usan los teléfonos móviles con sus cámaras de fotos.
Pero para poder captar estas imágenes, y al menos en el caso de los telescopios, se necesitan dos elementos: ocular y objetivo. Bien calibradas, estas técnicas permite la focalización del objeto en cuestión y su correcta representación en el plano. Al igual que en los smartphones, es necesaria la utilización de un sensor, el cual capta la luz y la transforma en una imagen digital. Hay de dos tipos, los más tradicionales basados en dispositivos de carga acoplada (CCD) y los formados por semiconductores de metal-óxido (CMOS). Y es aquí cuando entra la difracción.
Para comprender hasta qué punto una estrella puede tener esa forma tan rara y con ocho puntas en una imagen obtenida por el James Webb, únicamente debemos coger un DVD, un Blu-ray o un CD y someterlo a la luz blanca o la que entra por nuestra ventana. Seguro que observaremos toda una gama de colores, parecidos a los del arcoíris. Es la llamada difracción, que está presente en nuestro día a día de muchas maneras y que en el caso de un telescopio espacial tiene que ver con su espejo primario, que en este caso no es de geometría circular: es de geometría hexagonal. ¿Qué genera esto? Un particular proceso de difracción estrellada de seis puntas que es lo que acabamos viendo en las imágenes oficiales.
Sí, hemos dicho seis, y en las imágenes vemos ocho. ¿Por qué? Pues como explican los expertos, todo se debe a la distribución de los soportes, que también contribuyen a la difracción y la aberración cromática -posteriormente corregida por los artistas y analistas de imagen de la NASA-. Es decir, la manera en la que se capta la luz y el proceso de procesado y construcción del propio telescopio influyen de manera notoria en la forma en la que se presentan las imágenes finales al público.
