Macarena García, astrofísica en el James Webb: "El gran objetivo es encontrar planetas donde la vida sea posible"

Queda mes y medio para su lanzamiento, el más esperado de los últimos años. El telescopio espacial James Webb, el más potente jamás lanzado al espacio, será enviado a un punto que se encuentra a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra. Una distancia en la que será imposible cambiarlo o repararlo, si algo fuera mal, pero a la vez, "un sitio ideal para obtener datos muy buenos" sobre las primeras estrellas y galaxias que se formaron tras el Big Bang.

Nos lo explica la astrofísica de la ESA Macarena García, que lleva toda su carrera profesional trabajando en este telescopio. Concretamente, lidera el equipo del instrumento MIRI, uno de los que llevará a bordo. El James Webb sucederá al Hubble, que ha quedado obsoleto, y permitirá mirar mucho más atrás en el tiempo, lo que aportará "muchas respuestas, pero también grandes preguntas" sobre el origen de la vida en el universo.

García vive y trabaja en Baltimore (EE.UU.), pero nos atiende desde la Guayana Francesa, donde ya se encuentra el James Webb, con todo preparado para despegar el próximo 18 de diciembre.

Pregunta: Llevas involucrada en el proyecto del James Webb 13 años. Empezaste a trabajar en esto en el doctorado, siendo muy joven. Le has dedicado toda tu vida profesional ¿Qué sientes ahora, poco antes de su lanzamiento?

Respuesta: Yo estudié en Canarias, pero empecé mi doctorado en Madrid y uno de mis directores de tesis era el codirector principal de MIRI, por ahí me involucré. Después fui a Alemania y me uní al equipo. Toda mi carrera profesional ha estado relacionada con MIRI, así que lanzar el James Webb, ahora, supone la culminación de todo esto, llevamos mucho tiempo esperando. Que el telescopio llegara aquí (a la Guayana) lo hace muy real. Estamos ya en la fase final y tenemos muchas ganas de lanzarlo.

P: Y muchos nervios, también, imagino…

R: Nervios, pero de los buenos. Tenemos confianza en que va a salir todo bien, ha habido tanto testeo… Los lanzamientos siempre son delicados, pero tenemos mucha confianza. ¡Estamos con muchas ganas de tener un regalo de navidad!

P: ¿Cómo se prepara uno para trabajar a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra? Esas dimensiones no caben en nuestra mente. O quizá solo en la de un astrofísico…

R: La impresión es que lo envías ahí y es la única oportunidad de que todo salga bien. Hubble estaba aquí al lado, se podía reparar, pero este no va a ser posible y tampoco se ha diseñado para cambiarle nada. Es una oportunidad única para lanzarlo y que salga todo bien. La distancia a la que va a trabajar lo hace inaccesible, para cambiarlo o repararlo, pero es un sitio ideal para obtener datos muy buenos, es una órbita muy estable.

P: Hubble está orbitando la Tierra, a unos 550 kilómetros de distancia, pero este orbitará mucho más cerca del Sol. ¿Cómo se protegerá de la luz y el calor?

R: El Webb va a orbitar alrededor de un punto, denominado L2, donde la fuerza gravitacional entre el Sol y la Tierra crea un punto gravitacionalmente estable. Pero ahí no va a estar parado, va a estar orbitando (en una órbita con unos 600.000 kilómetros de radio), y en esa órbita va a estar estable con respecto a la Tierra y el Sol. Su parasol va a estar siempre mirando a ambos. El telescopio va a estar observando constantemente y esas imágenes se transmitirán de forma continua a la tierra.

P: Una vez que se lance, el 18 de diciembre, hay que pasar los llamados “30 días de terror”. Cuéntanos un poco en qué consisten…

R: Esos 30 días son los que dura el viaje entre la Tierra y el punto L2. Van a ser muy intensos porque es cuando ocurre todo el despliegue del telescopio: se va abriendo, se tensa el parasol, se despliegan los espejos… Es un proceso muy delicado.

Lo que hay que conseguir es llegar a un punto en que el parasol proteja perfectamente los instrumentos de la radiación solar. Y, además, los 18 segmentos del espejo primario deben configurarse para que, en el caso de observar una estrella, por ejemplo, te den la imagen de la estrella más perfecta que te puedan dar. ¿Cómo se logra? Se va configurando desde aquí con movimientos pequeños y delicados.

Eso es el primer mes. Una vez que se llega, ya con todo encendido, los seis primeros meses se hace la verificación científica de todos los instrumentos. Es decir, comprobar que están preparados para hacer ciencia bien, calibrados para obtener buenos resultados.

P: Tú lideras los trabajos de MIRI, uno de los cuatro instrumentos que llevará a bordo. ¿Cómo será vuestro trabajo una vez que ya esté funcionando?

R: En el caso de MIRI, hay algo que lo hace distinto. Como observa en el infrarrojo medio, es decir, objetos más fríos, este instrumento debe estar más frío que el resto del telescopio. Para eso tenemos un sistema de criogenia, que está distribuido a lo largo de todo el observatorio.

Para que se entienda, es como una nevera, que tiene un circuito cerrado con gases para mantener el frío. Pues esto es igual, pero para mantenerlo a menos 450 grados Fahrenheit (menos 232º C). Una nevera funciona como a menos 40º C. Si MIRI no tuviera criogenia, no podría funcionar, y requiere semanas para enfriarse hasta esa temperatura.

P: MIRI observa en el infrarrojo medio, ¿qué significa eso?

R: Significa que observará objetos que son más fríos y que están muy lejanos. Tiene una cámara y dos espectrógrafos: uno que utiliza una rendija, que observa la luz de los objetos y luego la dispersa; y otro que puede observar objetos extensos, como una galaxia, y obtener información sobre ellos, como el origen y composición de esa galaxia. Este obtiene algo así como la huella dactilar de ese objeto.

Además, llevamos otro instrumento para hacer coronografía. Esto consiste en bloquear la luz de una estrella, y al hacerlo, observar los planetas que hay alrededor. Es decir, puedes verlos de forma indirecta. Es un tipo de imagen que bloquea la fuente más brillante. Como simular un eclipse solar, pero con un instrumento.

Y también observaremos tránsitos planetarios. Se observa una estrella que se sabe que tiene un planeta alrededor, y eso lo haces durante muchas horas seguidas, para ver las variaciones y obtener datos de ese planeta: su composición, algún indicio de vida…

P: Indicios de vida. Al final, se trata de seguir buscando respuesta a la eterna pregunta, es la eterna búsqueda ¿no?…

R: Sí, es uno de los objetivos científicos: buscar elementos químicos que sean precursores de vida, observar planetas que tengan potencial para eso. El gran objetivo es encontrar planetas donde la vida sea posible. En general, el objetivo es la caracterización de los sistemas planetarios: saber cómo se crean, cómo evolucionan y cuáles tienen condiciones adecuadas para la vida.

P: ¿Cuándo veremos las primeras imágenes?

R: Las primeras oficiales saldrán después de esos seis meses de verificación. El objetivo es que sean imágenes que demuestren que los instrumentos están funcionando bien. Aunque, personalmente, imagino que en medio habrá momentos clave, cuando los espejos ya estén funcionando y alineados perfectamente, de los que quizá tengamos imágenes también. En cualquier caso, no veremos nada hasta 2022.

P: Con el James Webb vamos a poder retroceder todavía más atrás en el tiempo, más de 13.500 millones de años, para observar y saber cómo nacieron las primeras estrellas y galaxias que se formaron justo tras el Big Bang. ¿Esperáis encontrar más preguntas que respuestas?

R: Vamos a encontrar muchas respuestas, pero también grandes preguntas, sí. De hecho, se trata de eso también, de encontrar algo nuevo que no te esperas. Porque esa zona es un momento del universo que nunca hemos observado antes. Vamos a poder ver cómo serán las primeras galaxias y las primeras estrellas, y cómo encaja todo eso en los modelos actuales. Pueden surgir nuevos misterios, quizás incluso haya que hacer ciertas correcciones. Va a haber datos absolutamente nuevos y tenemos que ver como encajan. Pero si no encajan no pasa nada, cambias el modelo, en ciencia se trabaja así.

P: ¿Y hay algo que, a ti, personalmente, te haga especial ilusión descubrir?

R: Personalmente, lo que más ganas tengo de ver son los datos de esas galaxias primigenias, esos campos profundos que vamos a observar con MIRI. Tengo muchas ganas de ver qué sale, ver aquellas galaxias originales, su formación y su evolución. Y ver cómo se conectan con las actuales, las del día de hoy, es decir, como hemos llegado hasta aquí. Me hace mucha ilusión todo esto.

P: ¿Qué va a cambiar con respecto a lo que hemos estado observando con el Hubble? Este telescopio es cien veces más potente, pero es más que eso, supone una mirada distinta al origen del universo…

R: Exactamente, es otra forma de mirar. Hubble observa en el rango visible. Con Webb todo es infrarrojo, cercano y medio. La ventaja es que con este ves a través del polvo. Detrás de ese polvo que se ve siempre con Hubble, en esas imágenes preciosas que envía, hay estrellas naciendo, planetas formándose… Ahora, va a ser como quitar la cortina de polvo y ver lo que está ocurriendo detrás. Nos va a dar mucha más resolución espacial, más detalles, y vamos a poder ver mucho más atrás en el tiempo. Va ser revolucionario y único.

P: Hubble se iba a jubilar hace mucho, pero 31 años después de su lanzamiento todavía sigue activo. Cuando se lance el James Webb, ¿morirá definitivamente?

R: No. Mientras el Hubble aguante y pueda seguir funcionando, seguirá. No se va a dejar de operar. Es lo ideal, tener los dos al mismo tiempo, porque se pueden hacer muchos proyectos colaborativos, son muy complementarios.

P: ¿Y qué vida útil tiene estimada el James Webb?

R: La vida en papel son cinco años. Es lo mínimo, pero pensamos que va a durar al menos 10 años. Y si se extiende más, mejor. Lo que pasa es que esa órbita de la que hablábamos antes no es totalmente estable, es semiestable, y de cuando en cuando requiere pequeñas correcciones. El telescopio lleva una especie de combustible que se utilizará, de vez en cuando, para corregirla. Pero cuando se agote, poco a poco irá saliéndose de la órbita y la desalojará, es decir, la dejará libre para que otras misiones puedan utilizarla. Esa es la idea.

Al menos 10 años, esperamos que dure. Pero todo depende también de la inyección de la órbita de lanzamiento, de cómo se inserte en ella. Cuando se lanza, hay que dar un impulso extra al impulso inicial para que llegue a su sitio. Y de eso depende, en gran parte, lo que dure. Va a haber mucho esfuerzo para prolongar su vida lo máximo que se pueda. Pero esto se sabrá solo una vez que ya esté allí.

P: ¿Conocer mejor el universo nos ayuda a conocernos mejor a nosotros mismos?

R: Yo creo que sí. Sobre todo, cuando hablamos del origen de los planetas y de la vida. Ser astrofísico te hace poner las cosas en perspectiva: somos solo una pequeña parte del universo. Te hace preguntarte por qué estamos aquí, por qué la Tierra es habitable… La vida humana es muy corta, nosotros somos solo una parte ínfima de la vida en el sistema solar y en el universo.