James Webb Space Telescope (JWST)

[Alriga]

...También dice Ángel que la importancia de esta galaxia no es tanto el que sea la más lejana observada, sino que eso implicaría desplazar hacia atrás el momento del amanecer cósmico (la reionización)...

Puede ser interesante para este tema recordar este post y también este otro

Saludos.

[Jaime Rudas]

Como explicábamos en el hilo Detección de la luz de las primeras estrellas en el hidrógeno del Universo en z=17 la galaxia más lejana (y vieja) conocida es GN-z11 de magnitud +26 descubierta por el Telescopio Espacial Hubble. Vemos a GN-z11 tal como era cuando el Universo tenía solo 413 millones de años.

Pues bien, según leo en un estudio publicado como pre-print en arxiv, el Telescopio Espacial James Webb podría haber batido ya el récord de detección de la galaxia más lejana. La denominación provisional de esa galaxia es GLASS-z13.

Como por ahora está publicado en arxiv, y todavía no en una revista peer-review, seamos rigurosos y consideremos provisionalmente a GLASS-z13 como candidato a galaxia más lejana conocida.

A este respecto, en el último episodio de Coffee Break - Señal y Ruido, Ángel López Sánchez, a partir de 14:30, explica que, ene efecto, se trata de un candidato a galaxia más lejana debido a que el corrimiento al rojo se estimó por el método fotométrico, que está lejos de ser un método preciso. Este método consiste en que, a partir de la variación de la luminosidad del objeto en fotografías con diferentes filtros (7, en este caso), se puede estimar la posición de la serie de Lyman y, por tanto, del corrimiento al rojo. Habrá, pues, que esperar a que se confirme por espectroscopía.

También dice Ángel que la importancia de esta galaxia no es tanto el que sea la más lejana observada, sino que eso implicaría desplazar hacia atrás el momento del amanecer cósmico (la reionización).

[Richard R Richard]

En el hilo de la galaxia lejana que has citado previamente, la foto salía pixelada, eso habla de una menor definición en ese telescopio que la del actual J Webb, para toda una galaxia ahora los contornos son difumados, si bien es mas grande y esta mas cerca que z17, la luz de estrellas detectada estaba en z11 , entonces en z17 solo había huellas (hueco) de hidrogeno caliente.... es eso? Porque sino , si ya se fotografió algo a z17 .... porque ahora a z13 es un record? que me pierdo?
Toda la foto de donde extrae la información sobre esta galaxia entiendo esta contenida en 0.32" de arco, así que el poder de resolución es aún mayor.

Viendo La supernova , ya no se usan cartas perforadas para solaparlas y ver las diferencias de imagen? Me he quedado en la época del blanco y negro, jaja

[Alriga]

... daría la impresión que es un objeto grande dentro de la definición del telescopio,...

No sé el tamaño aparente de la nueva galaxia GLASS-z13, no sé verlo en el paper. Pero debe ser muy pequeña en tamaño aparente, supongo que similar o menor que GN-z11 de la que sí he encontrado que tiene un diámetro angular de ~0.6" de arco, según leo en Evidence for GN-z11 as a luminous galaxy at redshift 10.957 página 15.

Saludos.

[Richard R Richard]

Es llamativa la imagen de GLASS -Z13, en cuando al degrade de colores y la definición en pixeles que tiene, probablemente hay que investigar como pue procesada, pero daría la impresión que es un objeto grande dentro de la definición del telescopio, aunque tenue, pequeña y posiblemente fuera de rango para otros telescopios.

No quería desviar el hilo, por eso fui a los comentarios,

[Alriga]

Cabría preguntarse que otro observatorio podría repetir el experimento para checar la verosimilitud de los datos? El observatorio Webb es el único que puede hacerlo por ahora, entonces es necesaria una segunda medición por otro equipo para proclamar el nuevo record? Como se hizo en su momento con los provistos por el Hubble?

La pregunta es interesante. No creo que actualmente haya otro telescopio capaz de replicar esta observación, tal vez el futuro telescopio espacial Nancy Grace Roman sea capaz cuando sea lanzado.

De todas maneras, no considero que sea obligatorio que otro telescopio repita la observación para que pueda ser considerado como descubrimiento, yo lo aceptaría como descubrimiento si se cumple que:

1. El Webb ha sido correctamente calibrado: previamente el Webb ha observado por ejemplo objetos de z=1, z=2 … z=11 obteniendo los mismos resultados que los más potentes telescopios en Tierra y el Hubble, cuando han estudiado esos mismos objetos.
2. Los estudios teóricos de prestaciones del instrumental utilizado prevean que si las observaciones hasta z=11 son correctas también lo deberían ser las realizadas para desplazamientos al rojo superiores, en concreto para en z=13.
3. Y si los mismos datos brutos de la observación del Webb de esta galaxia son revisados por un segundo equipo diferente al que ha publicado el primer análisis, y los resultados obtenidos por el segundo equipo son iguales a los obtenidos por el primero. Tal vez este punto (3) sea obviable si la revisión por pares del artículo del primer equipo es la adecuada.

Por otro lado, parece ser que ya tenemos la primera supernova descubierta por el JWST:

Informamos sobre el descubrimiento de un transitorio infrarrojo a partir de imágenes NIRCam tomadas por el telescopio espacial James Webb en MJD 59752.362583, [Finkelstein et. col., ERS 1345]. Detectamos una nueva fuente puntual ubicada en RA: 14: 19: 30.01 DEC: + 52: 51: 59.9 después de comparar y restar imágenes de archivo del Telescopio Espacial Hubble ACS tomadas en F814W en MJD 55858.193150 de las imágenes JWST NIRCam, lo que confirma la naturaleza transitoria de la fuente. Según un corrimiento al rojo de z = 0,284 (Willner et al. 2017, 756, 72), estas mediciones corresponden a una magnitud absoluta de alrededor de -16,0 en F200W y alrededor de -15,5 en F444W, lo que sugiere que el transitorio podría ser una supernova posterior al pico.

Como veis abajo, han comparado la imagen obtenida con el JWST con una imagen de la misma zona obtenida por el Hubble en 2011, en la que la esa estrella no aparece:

Fuente: AstroNote 2022-145. Discovery of Possible Transient in JWST NIRCam Images of SDSS J141930.11+525159.3

Saludos.

[Richard R Richard]

Cabría preguntarse que otro observatorio podría repetir el experimento para checar la verosimilitud de los datos? El observatorio Webb es el único que puede hacerlo por ahora, entonces es necesaria una segunda medición por otro equipo para proclamar el nuevo record? Como se hizo en su momento con los provistos por el Hubble?

[Alriga]

Como explicábamos en el hilo Detección de la luz de las primeras estrellas en el hidrógeno del Universo en z=17 la galaxia más lejana (y vieja) conocida es GN-z11 de magnitud +26 descubierta por el Telescopio Espacial Hubble. Vemos a GN-z11 tal como era cuando el Universo tenía solo 413 millones de años.

Pues bien, según leo en un estudio publicado como pre-print en arxiv, el Telescopio Espacial James Webb podría haber batido ya el récord de detección de la galaxia más lejana. La denominación provisional de esa galaxia es GLASS-z13.

Como por ahora está publicado en arxiv, y todavía no en una revista peer-review, seamos rigurosos y consideremos provisionalmente a GLASS-z13 como candidato a galaxia más lejana conocida. Dicen los autores del estudio en arxiv:

Identificamos dos fuentes particularmente luminosas en el programa GLASS ERS. Estas fuentes, GL-z11 y GL-z13, tienen magnitudes en el continuo de ∼27 a 2 µm y muestran dramáticas rupturas > 2 mag en sus SEDs que se ajustan mejor como rupturas de Lyman que ocurren a corrimientos al rojo de z≈11 y z≈13 respectivamente

Si finalmente se confirma que GLASS-z13 tiene un desplazamiento al rojo de z=13 eso significaría que su luz ha tardado 13 mil cuatrocientos cincuenta y nueve millones de años en llegar a nosotros, y que la vemos tal como era cuando el universo tenía tan solo 328 millones de años. Debido a la expansión del Universo, la galaxia GLASS-z13 está ahora a más de 33 mil doscientos millones de años luz de nosotros.

GLASS-z13 fue visto en los llamados datos de "lanzamiento temprano" del principal generador de imágenes infrarrojas del observatorio en órbita, NIRcam, pero el descubrimiento no se incluyó en el primer conjunto de imágenes publicado por la NASA la semana pasada.

Cuando se traduce del infrarrojo al espectro visible, la galaxia aparece como una mancha roja con blanco en el centro, constituyendo una parte muy pequeña de una imagen más amplia de "campo profundo" del cosmos distante.

El pre-print de arxiv es: Two Remarkably Luminous Galaxy Candidates at z≈11−13 Revealed by JWST

Saludos.

[Alriga]

¡Es muy agradable que la Ciencia sea noticia! Lástima que solo lo sea muy de vez en cuando. Os dejo algunos tips de lo que la NASA titula "Reflexiones sobre las primeras imágenes a todo color de Webb"

Años de arduo trabajo y los esfuerzos de miles de personas en todo el mundo nos llevaron a la publicación de las primeras imágenes a todo color del telescopio espacial James Webb de la NASA el 12 de julio. La reacción de la gente de todo el mundo fue increíble. Para dar una idea, entre el 11 y el 14 de julio:

• Hubo más de 1,4 millones de menciones en las redes sociales del Telescopio Webb
• Fue el tema más buscado en Google en los Estados Unidos
• Las imágenes del Webb fueron portada de 83 diarios de EEUU y de 45 diarios internacionales
• Se escribieron cerca de 10.000 artículos en los medios tradicionales sobre las imágenes
• Más de 1.500 cadenas de televisión en todo el mundo cubrieron la noticia

Saludos.

[Alriga]

Caracterización del rendimiento científico del JWST en su puesta en marcha.

Este documento caracteriza el rendimiento científico real del telescopio espacial James Webb (JWST), tal y como se conoce a 12 de julio de 2022. Tras seis meses de puesta en marcha para preparar al JWST para las operaciones científicas, el observatorio es ahora plenamente capaz de lograr los descubrimientos para los que fue construido.

Una parte fundamental de las actividades de puesta en marcha fue la caracterización del rendimiento en órbita del observatorio. Aquí resumimos cómo el rendimiento de la nave espacial, el telescopio, los instrumentos científicos y el sistema de tierra difieren de las expectativas previas al lanzamiento. El rendimiento científico del JWST es, en general, mejor de lo esperado.

En la mayoría de los casos, JWST profundizará más rápido de lo esperado. El telescopio y el conjunto de instrumentos han demostrado la sensibilidad, la estabilidad, la calidad de imagen y el rango espectral necesarios para transformar nuestra comprensión del cosmos mediante observaciones que abarcan desde los asteroides cercanos a la Tierra hasta las galaxias más lejanas.

El documento es Characterization of JWST science performance from commissioning

En la página 9 del artículo aparecen un par de fotos brutas, "de ensayo y puesta en marcha" del planeta Júpiter, en donde también se ve su anillo y algunos de sus satélites:

Imágenes de banda estrecha NIRCam de Júpiter, lunas y anillo. Se comprueba que el JWST puede seguir objetivos en movimiento incluso cuando es luz dispersada por el brillante planeta joviano. A la izquierda, una imagen NIRCam de longitud de onda corta en el filtro F212N (2,12 µm); a la derecha, una imagen NIRCam de longitud de onda larga en el filtro F323N (3,23 µm). El tiempo de exposición fue de 75 s. Las lunas jovianas Europa, Tebe y Metis están marcadas. La sombra de Europa también es visible, justo a la izquierda de la Gran Mancha Roja.

La imagen de la izquierda después de tratamiento para resaltar los detalles del planeta. Estas imágenes están tomadas con fines de ingeniería, por lo que no se procesan de la misma manera que las primeras imágenes del Webb publicadas esta semana. Al igual que algunas imágenes de calibración anteriores, estas se procesan para enfatizar ciertas características a experimentar en cada una de ellas.

Saludos.

[Alriga]

Una interesante descripción cualitativa de "lo que se ve" en la imagen de SMACS 0723 la realiza el divulgador de ciencia Víctor R. Ruiz en su Twitter:

"Voy a tratar de explicar, de forma sencilla, lo que se ve en esta espectacular imagen del JWST, porque hay mucha chicha"

Interesante, como siempre el blog de Daniel Marín, 1: Comienza la era del James Webb, y 2: La primera imagen científica del telescopio espacial James Webb y también Francis Villatoro en La lente gravitacional del cúmulo galáctico SMACS J0723.3-7327 observada por los telescopios Hubble y Webb

Saludos.

[Richard R Richard]

La de SMACS 0723.... fascinante, incontables efectos de lente gravitacional.... Como descubrir cual es copia de cual sin espectrógrafo, es un lindo Puzzle

[Alriga]

Algo sobre la foto, Alriga ?

Las 5 "fotos" están en First Images from the James Webb Space Telescope . Esta de abajo es una comparación entre una imagen de JWST de 12,5 horas de observación y una del Hubble de 10 días de observación:

Más importante que lo anecdótico de estas 5 primeras bellas imágenes para la historia, es que la NASA anuncia oficialmente que:

El telescopio Webb de la NASA ahora está completamente listo para la ciencia:

El proceso de meses de preparación del Telescopio Espacial James Webb de la NASA para la ciencia ahora está completo. Todas las diecisiete formas o 'modos' para operar los instrumentos científicos de Webb ahora se han verificado, lo que significa que Webb ha completado sus actividades de puesta en servicio y está listo para comenzar operaciones científicas completas.

Cada uno de los cuatro instrumentos científicos de Webb tiene múltiples modos de operación, utilizando lentes, filtros, prismas y maquinaria especializada personalizados que necesitaban ser probados, calibrados y finalmente verificados individualmente en su configuración operativa en el espacio antes de comenzar a capturar observaciones científicas precisas del universo. El último de los diecisiete modos de instrumento que se puso en marcha fue la capacidad de coronógrafo de NIRCam, que funciona principalmente para bloquear la luz de las estrellas entrantes insertando una máscara frente a una estrella objetivo, suprimiendo la luz relativamente brillante de la estrella objetivo para aumentar el contraste y permitir la detección de compañeros cercanos más débiles. como los exoplanetas.

Cámara NIR, o la cámara de infrarrojo cercano, está equipada con cinco máscaras coronagráficas, tres máscaras redondas y dos máscaras en forma de barra, que suprimen la luz de las estrellas en diferentes condiciones de contraste y separación entre la estrella y sus compañeras.

Además de capturar imágenes detalladas del universo, NIRCam es el principal sensor de frente de onda del observatorio que se utiliza para ajustar la óptica del telescopio. Tiene esta doble función por diseño debido a que tiene un campo de visión comparativamente amplio y posee un conjunto de ópticas internas especiales que le permiten tomar imágenes desenfocadas de estrellas e incluso tomar imágenes 'selfie' del propio espejo primario. El equipo pudo comenzar a alinear la óptica del telescopio incluso cuando el observatorio aún se estaba enfriando, debido a la capacidad de NIRCam para operar de manera segura a temperaturas de funcionamiento más altas de lo normal, pero aún criogénicas.

Saludos.

[carroza]

Algo sobre la foto, Alriga ?

Saludos

[Alriga]

...¿Es el primer espectro de un exoplaneta que se va a obtener? Me suena que no...

No, no será el primero, recordaba que el "fallecido" telescopio espacial Spitzer ya había obtenido algunos espectros, he buscado y he encontrado la reseña en Isolating a Planet's Spectrum

Buscando más, veo que el Hubble también ha obtenido espectros de exoplanetas, ejemplo: SPECTRUM OF GJ 1132 b

El telescopio del Spitzer era de 0,85 m de diámetro y el del Hubble es de 2,40 m. El objetivo de telescopio del Webb es de 6,6 m y además cuenta con un espectroscopio más moderno y potente, por lo que imagino que habrá notables mejoras respecto de sus antecesores.

Saludos.

EDITADO: además el JWST lleva coronógrafos incorporados para "eclipsar" la estrella y estudiar la luz aislada del exoplaneta, ver A New View of Exoplanets With Webb