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El Hubble profundizará en los misterios del universo
La semana pasada, la NASA anunció una nueva misión de reparación del Hubble, una que podría extender la vida útil del telescopio en órbita por al menos cinco años y proporcionar a los astrónomos una investigación sin precedentes sobre los orígenes del universo. El telescopio espacial recibirá una nueva cámara y un espectrógrafo (un dispositivo para medir ondas de luz), y se repararán algunos componentes existentes.
Este detalle de la imagen del campo ultraprofundo del Hubble (HUDF), completada en 2004 después de que los astrónomos combinaran observaciones derivadas de más de 400 órbitas del Hubble, muestra docenas de galaxias como eran tan poco como 400 millones de años después del Big Bang, alrededor del 3 por ciento de la edad actual del universo. Hasta que se lance el telescopio espacial James Webb en 2013, se espera que esta siga siendo la mirada más profunda del cosmos. (Crédito: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) y el equipo de HUDF)
Las nuevas capacidades continuarán el historial de Hubble de empujar las fronteras hacia afuera, dice Craig Wheeler, astrónomo de la Universidad de Texas y presidente de la Sociedad Astronómica Estadounidense . El telescopio Hubble ya ha mirado más profundamente en el cosmos que cualquier otro, y con dos nuevos instrumentos, podrá hacerlo mejor, potencialmente empujando hacia los orígenes del universo, dice Wheeler.
Un nuevo Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos (COS) se instalará en el telescopio, lo que aumentará su capacidad para detectar la luz ultravioleta en un factor de 30. Eso hará posible observar cientos de objetos que son demasiado débiles para la imagen con los otros instrumentos del Hubble, dice la Universidad de Colorado. Michael Shull, miembro del equipo que desarrolló el instrumento COS.
COS podría ayudar a los astrónomos a comprender cómo se formaron las galaxias al analizar la mezcla de elementos arrojados por los cuásares y las estrellas moribundas llamadas supernovas. El único otro telescopio existente que puede monitorear la luz ultravioleta es el FUSE, un instrumento mucho más pequeño que se espera que dure aproximadamente un año más. Sin la misión de reparación del Hubble, dice Shull, los astrónomos ultravioleta se enfrentaban al menos a una década sin el equipo necesario para realizar nuevas observaciones. COS permitirá realizar el primer estudio exhaustivo del cielo en busca de fuentes ultravioleta, según Shull. Hasta ahora, solo hemos arañado la superficie, dice. En lugar de 10 o 15 fuentes [de luz] alrededor de todo el cielo, habrá cientos, si no miles.
Los astrónomos también están entusiasmados con la cámara de campo amplio de tercera generación (WFC3), que aumentará en gran medida las capacidades de la cámara que ha sido el instrumento más utilizado del Hubble. La cámara existente ya ha revelado mucho sobre nuestro sistema solar, galaxias distantes y nubes de gas. También se utiliza para crear las imágenes de campo ultraprofundo del Hubble, que sondearon más profundamente en el cosmos que cualquier imagen astronómica anterior, revelaron galaxias en sus primeras etapas de formación y forzaron revisiones en teorías anteriores de cómo estas gigantes colecciones de estrellas se unieron.
Gracias a los avances en los detectores de estado sólido, la nueva cámara será casi un orden de magnitud más sensible que su predecesora, WFC2, dice Jeffrey Hoffman, profesor de astronáutica en el MIT y ex astronauta que ayudó a instalar el WFC2 durante un servicio del Hubble. misión en 1993. Al aumentar la capacidad del telescopio para detectar objetos débiles, dice Hoffman, la nueva cámara abrirá un enorme espacio de descubrimiento inexplorado, con un potencial para nuevos descubrimientos que no se pueden predecir.
La nueva misión de reparación también incluirá un intento de reparar el Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial (STIS), uno de los instrumentos entregados durante una misión anterior de servicio del Hubble en 1997. STIS funcionó con éxito hasta 2004, cuando sufrió un corte de energía. Sin embargo, antes de fallar, este instrumento hizo un gran avance, proporcionando evidencia directa por primera vez de agujeros negros supermasivos en el centro de algunas galaxias. Los astrónomos habían creído durante mucho tiempo que existían tales agujeros negros, pero tener la prueba ayudó a confirmar las predicciones teóricas.
Los astronautas intentarán reparar el instrumento durante una próxima misión, que está tentativamente programada para la primavera de 2008. Continuar con el trabajo sobre los agujeros negros, incluido aprender más sobre cómo se formaron y cómo interactúan cuando las galaxias chocan, estará entre los puntos más altos del instrumento. prioridades si las reparaciones desafiantes tienen éxito. A diferencia de reemplazar instrumentos completos, que fue una capacidad diseñada en Hubble desde el principio, reparar la fuente de alimentación defectuosa es una operación mucho más complicada que implica meterse en las entrañas del instrumento para intercambiar componentes. Hoffman señala que esto requiere quitar 120 pernos que potencialmente podrían flotar y dañar otras partes del telescopio.
Para evitar esto, la NASA ha desarrollado un esquema muy inteligente con un contenedor de plexiglás que capturará todos los pernos sueltos a medida que se retiren, dice Hoffman. Si todo sale bien, harán que parezca fácil.
Wheeler dice que un resultado importante de mantener el telescopio Hubble funcionando por más tiempo es que ahora se espera que sobreviva lo suficiente como para superponerse con el telescopio de próxima generación que finalmente ocupará su lugar: el telescopio espacial James Webb, que se lanzará en 2013. Si bien el telescopio Webb será mucho más grande que el Hubble, con un espejo principal de 6,5 metros de diámetro en comparación con los 1,8 metros del Hubble, Webb no reemplazará todas las funciones del Hubble. Webb está diseñado principalmente para observación infrarroja, mientras que Hubble también es eficaz para luz visible y ultravioleta.
Tener ambos telescopios funcionando al mismo tiempo, lo cual no está asegurado pero ahora es probable, es tremendamente importante, dice Wheeler. Le brinda una capacidad multiespectral para observaciones coordinadas y, por lo tanto, obtiene mucha más información sobre un objeto determinado.
Hasta entonces, el Hubble reparado seguirá llevando a cabo una variedad de proyectos que no se pueden hacer con ningún otro instrumento. No se puede hacer ciencia sin Hubble, dice Wheeler.