Radioastronomía
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La radioastronomía 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. Las ondas de radio tienen una longitud de onda mayor que la de la luz visible. En la radioastronomía, para poder recibir buenas señales, se deben utilizar grandes antenas, o grupos de antenas más pequeñas trabajando en paralelo. La mayoría de los radiotelescopios utilizan una antena parabólica para amplificar las ondas, y así obtener una buena lectura de estas. Esto permite a los astrónomos observar el espectro de radio de una región del cielo. La radioastronomía es un área relativamente nueva de la investigación astronómica, que todavía tiene mucho por descubrir.
En la actualidad, existen gigantescos radiotelescopios, permitiendo observaciones de una resolución imposible en otras Longitudes de onda. Entre los problemas que la radioastronomía ayuda a estudiar, se encuentran la formación estelar, las galaxias activas, la cosmología, etc.
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[editar] Historia
Una de las primeras investigaciones de ondas de radio de origen extraterrestre fue llevada a cabo por Karl Guthe Jansky, un ingeniero de Bell Telephone Laboratories, en los comienzos de 1930. El primer objeto detectado fue el centro de la Vía Láctea, seguido por el Sol. Estos primeros descubrimientos fueron confirmados por Grote Reber en 1938. Después de la Segunda Guerra Mundial, en Europa y los Estados Unidos, los astrónomos desarrollaron importantes mejoras en la radioastronomía, y el campo de la radioastronomía comenzó a florecer.
Uno de los desarrollos más notables vino en 1946 con la introducción de la radio interferometría por Martin Ryle de Cavendish Astrophysics Group en Cambridge ( quien obtuvo el Premio Nobel por esto, y su trabajo de aperture synthesis), también el espejo interferómetro de Lloyd desarrollado independientemente por Joseph Pawsey's en 1946 en la Universidad de Sydney. Dos temas, uno astronómico y uno técnico, dominaron la investigación en Cambridge desde fines de 1940 por más de treinta años. ¿Cuál era la naturaleza de las fuentes de radio discretas, o "estrellas de radio"? ¿Dónde estaban, cuáles eran ellas, ¿cuáles eran sus características?, ¿cuántas existían ahí afuera?, ¿cómo funcionaban y cuál era su significación en el universo? De importancia paralela era el rompecabezas de cómo idear las nuevas clases de radiotelescopio que aclararían estas preguntas astronómicas.
[editar] 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 pulsars, 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)).
[editar] Formas de emisión de ondas de radio
La emisión en radio se puede presentar en dos formas: radio continuo y líneas espectrales. En el radio continuo la emisión se extiende en una región ancha del espectro electromagnético mientras que las líneas espectrales se hayan centradas en una frecuencia específica. Estas formas dependen del origen físico de la radiación.
[editar] Radiocontinuo
En las galaxias el radio continuo proviene de tres mecanismos: radiación sincrotrón, emisión libre-libre y emisión térmica. La radiación sincrotrón es emitida en su mayor parte por electrones relativistas confinados en los campos magnéticos de las galaxias. También una parte de esta emisión proviene directamente de los remanentes de supernova, los núcleos de galaxias activas, los pulsars y los microquasares. La emisión libre-libre proviene en su mayor parte de las regiones de formación estelar mientras que, la emisión térmica tiene su origen a estas longitudes de onda en cuerpos relativamente fríos, en su mayoría el polvo del medio interestelar.
A escalas más pequeñas las estrellas más potentes y cercanas pueden ser observadas en radio continuo, en particular nuestro Sol. Y, en escalas mayores la principal emisión en radio continuo es la radiación de fondo de microondas.
[editar] Líneas espectrales
Las diferentes especies químicas que se hayan en el universo y en sus objetos emiten o absorben luz en diferentes líneas espectrales, siguiendo las leyes de la mecánica cuántica. En región de radio del espectro electromagnético se suelen encontrar líneas de transición, rotacionales y vibracionales de los átomos y moléculas más comunes en el universo. Estas líneas suelen observarse en emisión pero también pueden observarse en absorción sobre un fondo de radio continuo. Algunas de estas líneas son:
- La línea de HI que proviene de la transición superfina del hidrógeno atómico (transición entre estados en que el espín del electrón y el protón es paralelo y antiparalelo), centrada en 1.4 GHz. Esta línea traza el gas atómico que es la principal reserva de gas en las galaxias.
- Las líneas rotacionales del CO. Se encuentran en la zona milimétrica del espectro y son los principales trazadores del contenido de hidrógeno molecular al estar el contenido de CO íntimamente asociado al de H2.
También se observan otras líneas como el NH3, OH, HCN, etc, que trazan distintas propiedades físicas y químicas de las distintas regiones y objetos del universo.
[editar] Fuentes de emisión de ondas de radio
- Los núcleos de galaxias activas y los pulsars poseen chorros de partículas cargadas que emiten radiación de sincrotrón.
- La radiación de fondo de microondas es emisión de la radio de cuerpo negro.
- Los remanentes de supernova emiten radiación difusa en radio.
[editar] Enlaces externos
- Material didáctico y cursos de radioastronomía del proyecto PARTNeR (español).
- Historia de la radioastronomía (inglés).
- La historia del radiobservatorio Nancay. - Una historia de la radioastronomía francesa (inglés).
- Reber Radio Telescope - Servicios del Parque Nacional (inglés).
- "History of High-Resolution Radio Astronomy", publicado en Annual Review of Astronomy and Astrophysics de septiembre de 2001 (inglés).
