Roman vs. James Webb: dos telescopios para descubrir universos diferentes
Roman vs. James Webb: dos formas de observar un mismo universo
La astronomía está entrando en una etapa en la que ya no alcanza con construir telescopios cada vez más potentes. También es necesario observar regiones enormes del cielo, detectar cambios rápidamente y después estudiar los objetivos más interesantes con enorme precisión. Esa es la gran diferencia entre el Nancy Grace Roman Space Telescope y el James Webb Space Telescope.
El James Webb está diseñado para mirar profundamente regiones relativamente pequeñas del cosmos. Su espejo primario de 6,5 metros y sus instrumentos infrarrojos permiten analizar galaxias extremadamente lejanas, estrellas en formación, atmósferas de exoplanetas y objetos ocultos detrás de grandes cantidades de polvo.
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Roman adopta un enfoque complementario. Su espejo mide 2,4 metros, pero su Wide Field Instrument está diseñado para observar áreas del cielo mucho más extensas en cada exposición. Su espejo mide 2,4 metros, pero su Wide Field Instrument puede observar un área extraordinariamente extensa. NASA explica en su comparación oficial de Roman y Webb que Roman puede producir imágenes aproximadamente 50 veces más amplias que Webb, mientras este último puede observar objetos más débiles y profundos con mayor detalle.
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No son, por lo tanto, telescopios rivales. Esa complementariedad permitirá combinar grandes relevamientos del cielo con observaciones detalladas de objetivos seleccionados.
Roman será el gran cartógrafo del cielo infrarrojo
Una de las principales características de Roman es su capacidad para realizar grandes relevamientos astronómicos con un amplio campo de visión. En lugar de dedicar extensos períodos a pequeñas regiones, podrá registrar enormes extensiones del universo y repetir las observaciones para descubrir qué cambió.
Su Wide Field Instrument utiliza 18 detectores y una cámara de aproximadamente 288 megapíxeles. NASA estima que su campo de visión será al menos cien veces mayor que el utilizado por Hubble en el infrarrojo, manteniendo una resolución comparable.
Esto permitirá estudiar grandes poblaciones de galaxias y estrellas y construir mapas estadísticos del cosmos a una escala difícil de alcanzar mediante observaciones centradas únicamente en objetos individuales.
Roman buscará además respuestas relacionadas con la energía oscura y la evolución de la estructura del universo. Al analizar enormes poblaciones de galaxias, lentes gravitacionales y otros indicadores cosmológicos, los investigadores podrán reconstruir cómo cambió la expansión cósmica.
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La información científica y las características técnicas pueden consultarse en la misión Nancy Grace Roman de NASA.
La combinación de amplio campo de visión, alta resolución y observaciones repetidas permitirá a Roman detectar grandes poblaciones de objetos y buscar fenómenos poco frecuentes o inesperados en extensas regiones del cielo.
James Webb seguirá viajando hacia el universo profundo
Mientras Roman prioriza un amplio campo de visión, James Webb ofrece mayor sensibilidad para realizar observaciones profundas y análisis detallados. Su espejo primario de 6,5 metros permite recolectar más luz que el de Roman y estudiar señales débiles procedentes del universo distante.
Webb puede estudiar galaxias cuya luz comenzó su viaje hace miles de millones de años. Debido a la expansión del universo, gran parte de esa radiación llega actualmente desplazada hacia longitudes de onda infrarrojas.
Esa sensibilidad infrarroja permite estudiar etapas tempranas de la evolución de galaxias y otros objetos cuya luz ha sido desplazada hacia longitudes de onda más largas por la expansión del universo.
Pero sus instrumentos también permiten estudiar regiones de formación estelar y sistemas planetarios mucho más cercanos. Mediante espectroscopía, Webb puede separar la luz en diferentes longitudes de onda y buscar información sobre la composición química de determinados objetos.
Roman podrá identificar grandes poblaciones de objetos y fenómenos para estudios posteriores. Webb podrá realizar observaciones más profundas de algunos objetivos seleccionados.
NASA resume esta complementariedad señalando que Roman ofrecerá el contexto panorámico mientras Webb realizará observaciones mucho más profundas de objetivos seleccionados.
El resultado será una nueva arquitectura de exploración espacial: primero detectar, clasificar y cartografiar; después observar detalladamente aquello que resulte excepcional.
Exoplanetas, estrellas y acontecimientos cósmicos inesperados
La cooperación entre ambos observatorios será especialmente poderosa en la búsqueda y caracterización de planetas fuera del Sistema Solar.
Roman utilizará principalmente la microlente gravitacional, un fenómeno producido cuando la gravedad de un objeto situado en primer plano amplifica temporalmente la luz de una estrella más distante. Esta técnica permite descubrir mundos difíciles de detectar mediante otros métodos.
Según estimaciones de NASA, Roman podría detectar alrededor de 100.000 planetas mediante el método de tránsito, mientras que las observaciones de microlente permitirán explorar poblaciones de mundos situados a grandes distancias de sus estrellas e incluso planetas errantes que viajan por la galaxia sin orbitar ninguna estrella., mientras que las observaciones de microlente permitirán explorar poblaciones de mundos situados a grandes distancias de sus estrellas e incluso planetas errantes que viajan por la galaxia sin orbitar ninguna estrella.
Puede conocerse en detalle este método en el análisis de NASA sobre la búsqueda de exoplanetas con Roman.
Otra capacidad importante de Roman será la observación repetida de grandes regiones del cielo, una estrategia que permitirá detectar y estudiar fenómenos astronómicos transitorios que cambian con el tiempo.
Explosiones estelares, supernovas y otros cambios repentinos podrán aparecer dentro de sus enormes relevamientos. NASA incluso destaca la posibilidad de detectar fenómenos poco frecuentes, como eventos relacionados con estrellas de neutrones, que un telescopio de campo estrecho difícilmente encontraría por sí solo.
En este sentido, los relevamientos de Roman permitirán observar el universo dinámico a gran escala y detectar cambios que podrán investigarse posteriormente con otros instrumentos.
Del clima extremo terrestre a las grandes amenazas del cosmos
Roman y Webb no son instrumentos destinados a pronosticar huracanes, inundaciones o incendios forestales en la Tierra. Para esas emergencias existen satélites meteorológicos y sistemas específicos de observación terrestre. Sin embargo, su desarrollo muestra una tendencia científica mucho más amplia: observar grandes cantidades de información para detectar fenómenos extraordinarios antes de analizarlos individualmente.
Este enfoque forma parte de una estrategia habitual en distintas áreas de la ciencia: realizar observaciones amplias para identificar patrones, cambios u objetos de interés y utilizar después instrumentos especializados para estudiarlos con mayor detalle.
En astronomía, Roman cumplirá gran parte de la primera función. Webb podrá asumir muchas veces la segunda.
Esta combinación será particularmente importante para estudiar un universo que no es estático. Estrellas explotan, objetos colisionan, agujeros negros cambian de actividad y cuerpos pequeños atraviesan sistemas planetarios. Algunos acontecimientos duran millones de años; otros pueden cambiar rápidamente.
Roman ampliará la capacidad de detectar y catalogar fenómenos en grandes regiones del cielo, mientras Webb podrá realizar observaciones detalladas de algunos de los objetivos identificados.
Roman vs. James Webb no representa una competencia tecnológica, sino una nueva estrategia científica. Uno observará grandes territorios cósmicos; el otro profundizará en objetivos extraordinarios.
La combinación de relevamientos amplios y observaciones profundas también aumentará las posibilidades de detectar fenómenos poco frecuentes o inesperados y estudiarlos con mayor precisión.
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