FAQ Radioastronomía
- ¿Qué es la radioastronomía?
- ¿Para qué es la radioastronomía?
- ¿Qué han descubierto los radioastrónomos?
- ¿Qué escuchan los radioastrónomos?
- ¿Qué son las ondas de radio?
- ¿Cómo son los radiotelescopios?
- ¿Por qué el sitio de Chajnantor fue elegido para construir ALMA?
¿Qué es la radioastronomía?
La radioastronomía es el estudio de objetos en el espacio (tales como estrellas y galaxias) que emiten naturalmente ondas de radio.
Hasta principios de la década de 1930, no sabíamos que muchos objetos astronómicos emiten ondas de radio; los astrónomos observaron el cielo a simple vista o con telescopios ópticos. Desde entonces, los astrónomos han desarrollado sofisticados sistemas para hacer imagenes de las ondas de radio emitidas por objetos celestes.
En las infrarrojas, la capa caliente y delgada de polvo alrededor de la nube brilla intensamente.
En longitudes de onda de radio, tanto el polvo como las moléculas brillan intensamente, proporcionando una riqueza de información de regiones que son de otra manera invisibles en el rango óptico.
Muchos objetos emiten más fuertemente en longitudes de onda de radio de lo que lo hacen en longitudes de onda visibles, así que la radioastronomía ha dado muchas sorpresas al permitirnos detectar y representar lo que era invisible para los telescopios ópticos. Juntos, ambos tipos de telescopios nos dan una imagen más completa, y un entendimiento más profundo del Universo.
¿Para qué es la radioastronomía?
Los radioobservatorios nos permiten explorar la naturaleza y la historia fundamentales de nuestro Universo. Estudian objetos y fenómenos que son a menudo invisibles en otras porciones del espectro electromagnético: los objetos más tempranos, más fríos, más distantes del Universo aparecen oscuros en luz visible, pero brillan intensamente en otras partes del espectro – las partes que ALMA estudia.
Al estudiar las ondas de radio de estas fuentes, los astrónomos aprenden acerca de su composición, estructura y movimiento. Esto significa que podemos estudiar las estrellas bebé, galaxias tempranas, las “Épocas Oscuras” antes de las primeras estrellas y galaxias, hasta el borde del Universo observable.
¿Qué han descubierto los radioastrónomos?
Entre muchos descubrimientos significativos, los radiotelescopios permitieron a los astrónomos entender los fenómenos que ocurrían cerca de la superficie del sol. Las fulguraciones solares son fuentes intensas de emisión de radio; algunas son potencialmente peligrosas y pueden interrumpir las comunicaciones de radio en la Tierra, poner en peligro equipo sensible en satélites e incluso la salud de astronautas. Los radiotelescopios se utilizan para medir las temperaturas superficiales de todos los planetas en nuestro sistema solar, además de algunas de las lunas de Júpiter y Saturno. También, los radiotelescopios dieron algunas de las primeras pistas de la presencia de la llamada "materia obscura".
Éstos son solamente algunos ejemplos: muchos objetos celestes emiten más fuertemente en longitudes de onda de radio que en aquellas de luz, así que la radioastronomía ha producido muchas sorpresas en las últimas décadas.
¿Qué escuchan los radioastrónomos?
¡Los radioastrónomos no escuchan realmente ruidos!
Las ondas de radio y el sonido son dos cosas diferentes. Las ondas sonoras se transmiten a través de materia, tal como el aire o el agua. Las ondas de radio son ondas electromagnéticas que pueden propagarse a través de un vacío.
Cuando escuchas la radio FM, el transmisor de la estación de radio transforma las ondas sonoras (tales como música o voz) en ondas de radio, de modo que puedan propagarse largas distancias a tu aparato de radio. Tu receptor entonces transforma estas ondas de radio de vuelta en ondas sonoras para que oigas.
Los radiotelescopios captan las ondas de radio, pero no las convierten en ondas sonoras — esto no sería de ningún uso para fines científicos. No obstante, a menudo producen imágenes de objetos que de otra manera no son detectables en el rango de longitud de onda visible.
¿Qué son las ondas de radio?
Los objetos en el espacio (planetas, cometas, estrellas, galaxias, o nubes de polvo por ejemplo) emiten ondas electromagnéticas. El rango completo de radiación emitida por un objeto se llama su espectro electromagnético.
|
| Fig. El espectro electromagnético describe el rango de ondas electromagnéticas según su longitud de onda. Cortesia de NRAO |
Una pequeña porción de la radiación es emitida en el rango visible, es decir podemos verla con nuestros ojos. Pero los objetos también emiten señales en otras porciones del espectro: desde frecuencias de longitud de onda muy corta y de alta energía (tales como rayos X o rayos gamma), a frecuencias de longitudes de onda larga y baja energía, tales como microondas u ondas de radio.
Por ejemplo, los lugares “más fríos” en el universo, tales como las nubes de gas y polvo donde se forman las estrellas, emiten ondas de radio llamadas “submilimétricas” y “milimétricas”. Estas radiaciones no son visibles, pero se pueden detectar por los instrumentos adaptados. De esta manera, ALMA estudiará ondas de radio con una longitud de onda entre 0,3 y 9,6 milímetros.
¿Cómo son los radiotelescopios?
En observatorios modernos, los astrónomos no miran directamente a través de los telescopios. El ojo humano ha sido reemplazado por detectores electrónicos y potentes computadores que analizan las señales emitidas por objetos distantes. Entonces las convierten en imágenes del área del cielo que se está observando, si no revelando el análisis químico del objeto estudiado.
Los radiotelescopios y los telescopios ópticos son muy diferentes. Los radiotelescopios generalmente se fabrican de una antena grande y un receptor de radio sensible que amplifica la señal. Las ondas milimétricas y submilimétricas alcanzan el plato parabólico principal y desde ahí se propagan a la extremidad del telescopio. Después, rebotan al centro del plato principal a un receptor debajo de la superficie. El receptor convierte las ondas en señales que se almacenan en un computador.
Varias antenas se pueden combinar en un conjunto, tal como ALMA. En este caso, funcionan como un único telescopio tan grande como el tamaño del conjunto; esto se llama interferometría. La señal se envía por fibra óptica a un computador en un gran edificio de control, situado a cierta distancia del conjunto. El computador procesa y combina la información desde todas las antenas para crear una imagen extremadamente nítida.
¿Por qué el sitio de Chajnantor fue elegido para construir ALMA?
ALMA se está construyendo en el desierto de Atacama en Chile – el lugar más seco en la Tierra, a 5.000 metros sobre el nivel del mar. Este es el sitio perfecto para un nuevo telescopio capaz de detectar ondas de radio de sólo milímetros en longitud de onda, porque la atmósfera es extremadamente seca.
Las ondas de radio penetran mucho el gas y polvo en el espacio, y pueden atravesar la atmósfera de la Tierra con poca distorsión. No obstante, si la atmósfera sobre ALMA contuviera agua, las señales de radio serían absorbidas mucho – las minúsculas gotitas de agua dispersan las ondas de radio en todas direcciones antes que lleguen al telescopio, y degradarían la calidad de las observaciones.
