La solución pasó por un componente diminuto pero esencial llamado interferómetro de enmascaramiento de apertura (AMI), diseñado por el astrónomo Peter Tuthill. Este dispositivo es el único hardware australiano a bordo del JWST y fue concebido para ayudar a identificar y corregir cualquier pequeña distorsión óptica que pudiera afectar la calidad de las observaciones.
El ojo borroso del telescopio más avanzado
El telescopio Hubble, antecesor del Webb, también sufrió problemas de enfoque al inicio de su operación. En su caso, se requirió una misión tripulada para instalar una lente correctiva. Pero Webb no cuenta con ese lujo: su posición remota impide cualquier intervención humana directa.
Es aquí donde AMI se vuelve crucial. Este componente funciona como una especie de plantilla metálica con pequeños agujeros que filtran la luz de forma muy precisa. Al hacerlo, permite detectar hasta las más diminutas imperfecciones en la alineación de los 18 espejos hexagonales que forman el espejo principal del JWST. Incluso distorsiones del orden de nanómetros pueden alterar la calidad de las imágenes, lo que complica la detección de planetas lejanos, agujeros negros o discos de formación estelar.
Una cámara que «manchaba» sus propias fotos
Al utilizar el modo AMI para observar regiones de nacimiento planetario o materia cayendo en agujeros negros, los científicos detectaron un problema inesperado: las imágenes parecían ligeramente borrosas, no por un error de fabricación, sino por un fenómeno electrónico conocido como efecto de sangrado de píxeles. En términos simples, los píxeles más brillantes estaban afectando a los vecinos más oscuros, alterando la nitidez final.
Este efecto, aunque común en cámaras infrarrojas, era mucho más severo de lo anticipado y amenazaba con impedir la detección de objetos muy tenues como exoplanetas débiles junto a estrellas brillantes.
Un modelo para corregir sin tocar
El equipo liderado por el estudiante de doctorado Louis Desdoigts, de la Universidad de Sídney, desarrolló un modelo computacional que simula con alta precisión la física óptica del AMI. Esta simulación incluía diferentes variables como la forma de los espejos, las características del filtro de apertura y las propiedades del objeto observado.
A este modelo óptico se le acopló una herramienta de aprendizaje automático que representa el comportamiento electrónico del detector. No importaba comprender por qué ocurría el defecto, sino encontrar la manera más efectiva de corregirlo al procesar los datos.
Tras entrenar este sistema con estrellas conocidas, el modelo pudo aplicarse a otros datos, logrando «desenmascarar» imágenes previamente difusas. De este modo, el Webb recuperó su máxima capacidad de resolución sin necesidad de ajustar físicamente el telescopio.
Resultados que ya dan frutos
Una de las pruebas más notables de esta corrección fue en el sistema HD 206893, donde se revelaron con claridad un planeta tenue y una enana marrón extremadamente roja. Estos objetos ya eran conocidos, pero no habían sido visibles con Webb antes de aplicar la nueva técnica de corrección.
La mejora también permitió observar la luna Ío de Júpiter con un nivel de detalle inédito. En una secuencia temporal de una hora, se pudieron ver los puntos brillantes correspondientes a volcanes activos, que se desplazaban conforme la luna rotaba.
Y aún hay más. Con esta técnica también se observó un chorro de material expulsado por un agujero negro en la galaxia NGC 1068, cuyas características coincidieron con las observaciones hechas por telescopios mucho más grandes. Igualmente, se obtuvo una imagen nítida de un cinturón de polvo alrededor del sistema binario WR 137, confirmando predicciones teóricas sobre su estructura.
Lo que viene: hacia telescopios aún más precisos
El trabajo realizado con el AMI no sólo ha mejorado el rendimiento del JWST, sino que sirve como modelo para calibrar instrumentos de próxima generación, como el telescopio espacial Roman. Estos futuros instrumentos requerirán una precisión tan extrema que será necesario corregir desviaciones de una fracción de nanómetro, un reto más allá de las capacidades físicas actuales.
Pero esta experiencia demuestra que, incluso con limitaciones materiales, es posible recuperar y optimizar datos valiosos si se entienden bien los errores y se desarrollan herramientas para corregirlos en el procesamiento. Como cuando se repara digitalmente una fotografía antigua que ha perdido definición con el tiempo, el JWST está ahora mejor preparado para detectar los secretos del cosmos.
☞ El artículo completo original de Natalia Polo lo puedes ver aquí
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