Radioastronomía
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Rodioastronomía. Es la rama de la astronomía que estudia los objetos celestes y los fenómenos astrofísicos midiendo su emisión de radiación electromagnética en la región de radio del espectro.
La radioemisión cósmica proviene de procesos naturales, aunque de vez en cuando también se utilizan los radiotelescopios para buscar posibles fuentes de radioemisión de inteligencia extraterrestre. Se ha reconocido que algunos mecanismos físicos producen la radioemisión observada.
A causa de los movimientos aleatorios de los electrones, todos los cuerpos emiten radiaciones térmicas, o calor, características de su temperatura. Se han utilizado mediciones cuidadosas, en todo el espectro, de la intensidad de emisiones para calcular la temperatura de los cuerpos celestes lejanos, así como de los planetas del Sistema Solar y las nubes cálidas de gas ionizado de toda nuestra galaxia.
Sin embargo, las mediciones de la radioastronomía se ocupan con frecuencia de las emisiones no térmicas mucho más intensas originadas por partículas cargadas, como los electrones y los positrones que se mueven a través de los campos magnéticos galácticos e intergalácticos.
Sumario
El espectro electromagnético.
La radioastronomía nos ha permitido conocer partes del universo a las que la astronomía no tiene acceso, ya que los estudios por luz visible tiene sus límites: condiciones atmosféricas adversas, solo de noche, la materia obscura como los agujeros negros, la intensidad del sol, nubosidades estelares y material interestelar que opacan objetos, etc. La radioastronomía no se ve afectada por estos obstáculos. Por ejemplo, en un lugar de donde el telescopio óptico más potente solo puede fotografiar una nube galáctica o estelar, un radiotelescopio puede detectar adentro o detrás de ella concentraciones de diversos elementos o compuestos químicos que por su cantidad, densidad, temperatura, ubicación, mezcla, etc., pueden dar una idea de lo que está sucediendo allí.
La atmósfera terrestre permite el paso de las ondas de radio, principal campo de experimentación en la radioastronomía. Otras frecuencias del espectro, como las correspondientes a los rayos X y los rayos gamma, son estudiadas desde satélites artificiales.
Inicios de la radioastronomía
La radioastronomía es una ciencia nueva. Las primeras experiencias se dieron en los orígenes mismos de la radio, aunque en esos años no se sabía el origen de esos ruidos que captaban los primitivos radiorreceptores. Algunos estudiosos más preparados, como Nikola Tesla y Guglielmo Marconi, los padres de la radio, dedujeron que algunas radio emisiones venían del espacio exterior, aunque la atribuyeron a inteligencias extraterrestres –de hecho se corrió el rumor de que Tesla era un extra terrestre-; estos inventores no pensaron inicialmente que se debían, como se sabe ahora, a causas naturales. Este mismo error se cometió mucho más tarde, cuando en la década de los 60 se descubrieron los púlsares y se atribuyó esta fuente de radio a los que llamaron LGM, Little Green Men. Al finalizar la Primera Guerra Mundial, la radio ya había logrado cierto desarrollo tecnológico. Se pensaba que las ondas con longitudes menores a los 200 metros no tenían mayor alcance, y fueron ignoradas por las nacientes empresas de comunicaciones, dejando este campo libre a los radioaficionados, que no tardaron en demostrar que era posible realizar comunicaciones intercontinentales en la parte del espectro comprendido entre los 100 y los 10 metros, equivalentes entre los 3 y 30 Megahertz, segmento denominado “ondas cortas”, decamétricas o HF, “High frequences”. De inmediato las empresas telefónicas se prepararon para usar estas frecuencias y ahorrarse de esta manera el costo por arrendamiento de cable submarino.
Como sabe cualquier radio escucha o radio aficionado con un mínimo de experiencia en las ondas cortas, existen interferencias, ruidos, disturbios de propagación en este campo de ondas. Las empresas telefónicas se dieron a la tarea de investigar las causas.
La primera señal bien definida
La empresa AT&T en Nueva Jersey solicito al joven ingeniero Karl Guthe Jansky (1905-1950) de la Bell Telephones laboratorios, estudiara las fuentes que causaban estos ruidos. Con una antena altamente direccional, un tiovivo o carrousel montado en unas ruedas de automovil Ford, empezó con los 22 Mhz. (14.6 metros) y fue identificando gracias a una meticulosa y sistemática labor, gradualmente cada una de las fuentes, como las tormentas eléctricas.
Algo sorprendente fue la aparición de un ruido en 20.7 que se registraba 4 minutos más temprano cada día, en 1932. Un conocimiento básico en Astronomía es que la Tierra no da un movimiento de rotación en 24 horas exactas, si no que lo hace en 23 horas y 56 minutos. Por eso cada estrella o constelación aparece cada noche 4 minutos más temprano que la noche anterior. Así se descubrió la primera radio señal definida no terrestre. Pronto se supo que esta señal no venía del Sol –que también es una fuente de radio ondas, y algunas de ellas son en las ondas cortas- sino de la Constelación del Sagitario, rumbo al centro de la Galaxia. Se difundió su descubrimiento el 5 de mayo de 1933 en el New York Times.
Desarrollo de la radioastronomía.
Numerosos radioaficionados se pusieron a experimentar en los años siguientes, aprovechando algunos avances tecnológicos producidos en la Segunda Guerra Mundial, como los equipos de radio y antenas de radares, y siguen a la escucha y análisis de radio señales del espacio. No faltan quienes van mas lejos, transmiten sus señales al espacio, como el Mensaje Drake y otros que ellos mismos han creado.
A principios de la década de 1950, cuando los primitivos equipos radio astronómicos registraban grandes fuentes de energía y no se veía nada con un telescopio óptico sino hasta años después cuando se confirmaba visualmente con mejores lentes que ahí sí había algo, se inició por parte de los hombre de ciencia un verdadero interés por la radioastronomía.
Desde el espacio: la radioastronomía en ondas cortas
Existe una modalidad de diexismo al alcance de todos en las ondas cortas, que podemos practicar con nuestro receptor común de ondas cortas y con una antena que podemos elaborar fácilmente con materiales que ya disponemos de ellos en nuestra casa, o de desecho.
El planeta Júpiter posee un intenso campo magnético que continuamente produce la emisión de ondas de radio, algunas de ellas por su longitud de ondas se ubican dentro del campo de las ondas cortas. Sintonizando nuestro receptor en una frecuencia vacía y que no tenga ruido alguno, o el menor ruido posible, entre los 18 y los 22 MHz., -algunas fuentes dicen de los 8 a los 40 MHz.- esperando un momento, tendremos posibilidades de escuchar un sonido parecido al que producen las olas de mar al romper en una playa. Esta emisión viene desde Júpiter. A este planeta podemos ubicarlo fácilmente, tanto de día como de noche, con la ayuda de un programa astronómico de computación o una revista especializada, y en la noche es fácil de reconocer por su gran brillo y posteriormente hecho esto, trazar su recorrido en la bóveda celeste.
Una fuente de radioemisión natural no térmica del Sistema Solar es el planeta Júpiter. En longitudes de onda cercanas a los 15 metros, [Júpiter]] emite fuertes estallidos de radiación que provienen de regiones relativamente pequeñas, cerca de la superficie de la nube que gira con el planeta. La intensidad de estos estallidos parece estar muy condicionada por la posición del satélite Ío. Además, Júpiter está rodeado por extensos cinturones de radiación que irradian en la banda de microondas a longitudes de onda menores de 1 metro.
Aunque sólo se puede ver directamente la parte más externa de Júpiter, los cálculos muestran que la temperatura y la presión aumentan hacia el interior del planeta. La presión alcanza valores en los que el hidrógeno se licua y después adopta un estado metálico altamente transmisor. El análisis de las señales de radio enviadas por las sondas espaciales indican que en el centro puede existir un núcleo de material rocoso o metálico parecido al de la Tierra. En la profundidad de estas capas se genera el campo magnético joviano. En la superficie de Júpiter este campo es 14 veces más fuerte que el de la Tierra. Su polaridad es opuesta a la de la Tierra, de forma que una brújula terrestre que se trasladara a Júpiter apuntaría al Sur. El campo magnético es el responsable de que enormes cinturones de radiación de partículas cargadas retenidas rodeen el planeta a una distancia de 10 millones de kilómetros.
Avances
La radioastronomía ha llevado a un importante incremento en el conocimiento astronómico, particularmente con el descubrimiento de muchas clases de nuevos objetos, incluyendo los púlsars, quásars y las galaxias activas. Esto es debido a que la radioastronomía nos permite ver cosas que no son posibles de detectar en las astronomía óptica. Tales objetos representas algunos de los procesos físicos más extremos y energéticos en el universo.
La radioastronomía es también, en parte responsable por la idea de que la materia oscura es una importante componente de nuestro universo; las mediciones de radio de la rotación de las galaxias sugiere que hay muchas más masa en las galaxias que la que ha sido observada directamente. La radiación de fondo de microondas (CMB) fue detectada por primera vez utilizando radiotelescopios. Los radiotelescopios también han sido utilizados para investigar objetos mucho más cercanos a la tierra, incluyendo observaciones del Sol, la actividad solar y mapeos por radar del los planetas del Sistema Solar.
Los radiotelescopios pueden ser ahora encontrados por todo el mundo. Radiotelescopios muy distanciados unos de otros, son utilizados frecuentemente en combinación utilizando una técnica llamada interferometría para obtener observaciones de alta resolución que no pueden ser obtenidas utilizando un solo receptor. Inicialmente radiotelescopios distanciados por unos pocos kilómetros eran combinados usando interferometría, pero a partir de 1970, radiotelescopios alrededor de todo el mundo (incluso orbitando la tierra) son combinados para realizar mapeos interferómetros de gran tamaño (Very Long Baseline Interferometry (VLBI)
Fuente
- Varios autores.1990.Nueva Enciclopedia Temática Planeta.Ed. Planeta. Volumen-3, Barcelona.
