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Astrónomos obligados a repensar los primeros descubrimientos del telescopio Webb

Los astrónomos estaban estudiando detenidamente los primeros datos del Telescopio Espacial James Webb.Crédito: Nolan Zinc/Universidad de Texas en Austin

Los astrónomos han estado tan interesados ​​en usar el nuevo telescopio espacial James Webb que algunos se han adelantado un poco. Muchos comenzaron a analizar los datos de Webb justo después de que se lanzó el primer lote, el 14 de julio, y rápidamente publicaron sus resultados en los servidores de preimpresión, pero ahora tienen que revisarlos. Los detectores de los telescopios no estaban calibrados con precisión cuando se dispuso de los primeros datos, y este hecho ha superado el entusiasmo de algunos astrónomos.

Hasta ahora, las revisiones no parecen cambiar mucho con respecto a los emocionantes primeros resultados, como el descubrimiento de Número de candidatos para la galaxia más distante jamás observada. Pero el proceso de calibración en curso obliga a los astrónomos a tener en cuenta las limitaciones de los primeros datos de Webb.

Descubrir cómo volver a trabajar es «espinoso y problemático», dice Marco Castellano, astrónomo del Instituto Nacional Italiano de Astrofísica en Roma. «Había mucha frustración», dice Garth Ellingworth, astrónomo de la Universidad de California, Santa Cruz. «No creo que nadie realmente esperara que esto fuera un problema tan grande como lo es ahora», agrega Guido Roberts Borsani, astrónomo de la Universidad de California, Los Ángeles.

La calibración presenta un desafío importante para proyectos que requieren mediciones precisas del brillo de objetos astronómicos, como galaxias distantes débiles. Durante varias semanas, algunos astrónomos han estado recopilando soluciones para poder continuar con su análisis.1. La próxima ronda oficial de actualizaciones de la calibración de Webb se espera en las próximas semanas por parte del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland, que opera el telescopio. Estas actualizaciones deberían reducir las barras de error en las calibraciones de los telescopios de decenas de puntos porcentuales que confundían a los astrónomos en algunas áreas, a solo unos pocos puntos porcentuales. La precisión de los datos seguirá mejorando a medida que continúen los esfuerzos de calibración en los próximos meses.

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La primera imagen de la NIRCam de campo profundo producida por el telescopio espacial James Webb de la NASA.

Esta es la primera imagen científica lanzada públicamente desde el Telescopio Webb, el 11 de julio, que muestra una vista de campo profundo del cielo que incluye varias galaxias distantes.Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI

STScI explicó que las calibraciones iniciales del telescopio eran aproximadas, dice Jane Rigby, científica del proyecto de operaciones de Webb en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. Gran parte del problema surge del hecho de que Webb, Lanzado en diciembre de 2021Es un telescopio nuevo, cuyos detalles aún se están resolviendo. «Ha pasado mucho tiempo desde que la sociedad tuvo un telescopio completamente nuevo en el espacio, un gran telescopio con poderes transformadores tan asombrosos», dice Rigby.

dice Martha Boyer, astrónoma de STScI que ayuda a liderar el esfuerzo de calibración2.

Controversia de calibración

Todos los telescopios deben estar calibrados. Esto generalmente se hace observando una estrella bien conocida como Vega, que es una estrella prominente en el cielo nocturno. Los astrónomos observan los datos recopilados por diferentes instrumentos del telescopio, como el brillo de una estrella en diferentes longitudes de onda de luz, y los comparan con las mediciones de la misma estrella de otros telescopios y estándares de laboratorio.

Trabajar con datos de Webb implica varios tipos de calibración, pero la controversia actual gira en torno a uno de los principales instrumentos del telescopio, la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam). En los seis meses transcurridos desde el lanzamiento de Webb, los investigadores de STScI han trabajado para calibrar la NIRCam. Pero dadas las demandas de Webb, solo tuvieron tiempo suficiente para apuntar a una o dos estrellas calibradas y tomar los datos usando solo uno de los 10 detectores de NIRCam. Luego estimaron las titulaciones de los otros nueve detectores. «Hay un problema», dice Boyer. «Cada detector será un poco diferente».

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A los pocos días de la publicación de los primeros datos de Webb, comenzaron a aparecer trabajos de investigación no revisados ​​por pares en el servidor de preimpresión arXiv que informaban sobre múltiples candidatos para la galaxia más distante jamás registrada. Estos estudios se basaron en el brillo de objetos distantes medidos con Webb en diferentes longitudes de onda. Luego, el 29 de julio, STScI lanzó un conjunto actualizado de calibraciones que eran muy diferentes de las que estaban trabajando los astrónomos.

«Esto causó cierta consternación», dice Nathan Adams, astrónomo de la Universidad de Manchester, Reino Unido, quien y sus colegas señalaron el problema en la actualización del 9 de agosto de una preimpresión que habían publicado a fines de julio.3. “Para aquellos que escribieron un artículo durante las primeras dos semanas, incluido yo mismo, fue un poco: ‘Oh, no, todo lo que hemos hecho está mal, ¿deberíamos tirarlo a la basura? «

Observatorio Joven

Para tratar de estandarizar todas las mediciones, STScI está trabajando en un plan detallado para apuntar a Webb a varios tipos de estrellas bien conocidas, observándolas con cada detector en cada posición para cada instrumento en el telescopio.4. «Solo lleva un tiempo», dice Carl Gordon, un astrónomo de STScI que está ayudando a liderar el esfuerzo.

Mientras tanto, los astrónomos han estado reelaborando manuscritos que describen galaxias distantes basándose en los datos de Webb. «Todos regresaron y lo miraron por segunda vez, y no es tan malo como pensábamos», dice Adams. Muchas de las galaxias candidatas más emocionantes todavía parecen estar cerca de la distancia estimada originalmente. Pero otros estudios preliminares, como los que sacan conclusiones sobre el universo primitivo comparando un gran número de galaxias débiles, pueden no resistir el paso del tiempo. Otras áreas de investigación, como los estudios planetarios, no se ven muy afectadas porque dependen menos de estas medidas elementales de brillo.

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dice Gabriel Brammer, un astrónomo de la Universidad de Copenhague que desarrolló calibraciones web independientes de STScI.

A la larga, los astrónomos seguramente resolverán la calibración y tendrán más confianza en sus conclusiones. Pero por ahora, dice Boyer, «les diría a las personas que procedan con cautela: cualquier resultado que puedan obtener hoy puede no ser del todo correcto en seis meses, cuando tengamos más información. Es una especie de ‘continuar bajo su propio riesgo'». propio.»