Observando bajo diferentes longitudes de onda

La radiación electromagnética se desplaza en el universo en forma de ondas, cuyas longitudes de onda, frecuencia y temperatura varían de magnitud, y se divide en fragmentos del espectro de la siguiente manera: Rayos gamma, rayos x, luz ultravioleta, luz visible, infrarrojo, microondas y ondas de radio. El uso de diferentes estrategias que permiten observar bajo diferentes fragmentos del espectro, ayudan a reconocer diferentes regiones, elementos o cuerpos en el universo observable que solo son visible bajo una condición específica.

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Imagen 1. Espectro electromagnético. Casanova V. (2012). Disponible en: https://www.astrofisicayfisica.com/2012/06/que-es-el-espectro-electromagnetico.html

El ojo humano permite observar elementos que se encuentran en el espectro de luz visible entre los 450 nm y 750 nm de longitud de onda aproximadamente. En este rango en el universo podemos llevar a diferenciar a simple vista desde elementos tan pequeños como un óvulo humano o un grano de arena, hasta objetos tan distantes como la galaxia de Andrómeda. Esto se debe a que en el universo las estrellas, galaxias y demás exhiben radiación en el rango de luz visible (López-Sanchez, 2012), aunque es posible además que irradien en otros rangos del espectro en mayor cantidad o mayor intensidad.

Si se observara bajo el rango ultravioleta del espectro, se lograría observar principalmente a las estrellas más calientes de la vía láctea (López-Sanchez, 2012), o quizá en un futuro utilizando instrumentos muy potentes, se podría observar algunas que están por fuera de la galaxia en cúmulos cercanos o más lejanos, ya que bajo este espectro es donde emiten la mayor cantidad de su radiación. En el diario vivir, este tipo de espectro puede estar comparable en muy baja medida con la radiación que exhiben las lámparas de neón, pero no llegan ni un poco a la radiación real de dichas estrellas. Tal es la radiación, que si se tiene la vida como se conoce en la Tierra, la superficie de los planetas en sus sistemas estelares estaría totalmente estéril.

Bajo el infrarrojo cercano se pueden observar las regiones donde abundan las estrellas gigantes rojas y frías (López-Sanchez, 2012), cuyo espectro luminoso y de temperatura se puede comparar con procesos como la fundición de metales o vidrio. Bajo este espectro, también se pueden diferenciar regiones con mucho polvo como el centro de galaxias espirales como la Vía Láctea, donde de por sí hay una gran cantidad de estrellas rojas.

Con el infrarrojo medio y lejano y las ondas de radio, se pueden observar las regiones más frías en el universo como el polvo interestelar (López-Sanchez, 2012) que en la Tierra se podría comparar con los experimentos o elementos que más se acerquen a los 100° o 150°C bajo cero. Bajo las ondas de radio se pueden detectar incluso zonas que se acercan al cero absoluto de temperatura o 0 Kelvin.

Observando bajo rayos X o rayos Gamma se pueden observar fenómenos violentos y muy calientes que ocurren en el universo y liberan una gran cantidad de radiación de dichos tipos “como las estrellas de neutrones” (López-Sanchez, 2012). La vida conocida en la Tierra bajo estas condiciones no existiría, y de hecho existen teorías de que se pueden asociar a algunas de las pequeñas extinciones en el planeta por grandes eventos violentos en lugares del Universo que esparcieron radiación en forma de rayos X y rayos Gamma por todas partes, llegando incluso a la Tierra.

De esta manera, si observamos un elemento del espacio bajo diferentes longitudes de onda, se puede determinar las regiones que están compuestas de algo en específico. Por ejemplo, las regiones azules o mayormente visibles bajo el ultravioleta pueden ser ricas en estrellas muy calientes azules; o también, en las zonas rojas, visibles con mayor facilidad bajo el espectro del infrarrojo, pueden predominar estrellas más frías y rojas. También se pueden superponer las imágenes para obtener una imagen consenso que muestre radiación total que emite un cuerpo y poder comparar consigo mismo o con otros elementos.

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Imagen 2. Vía Láctea bajo diferentes longitudes de onda. NASA. Images reconstruites de la voie lactée en différentes bandes spectrales. Disponible en: https://media4.obspm.fr/public/ressources_lu/pages_former/html_images/envimage28.html

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Imagen 3. Galaxias de las antenas en diferentes longitudes de onda. (López-Sanchez, 2012). Disponible en: http://www.caosyciencia.com/visual/imagen.php?id_img=531

 

 

 

 

 

 

 

Es válido pensar que pueden llegar a existir más tipos de radiación en el espectro electromagnético que no se ha podido detectar. De por sí, la radiación conocida que no llega a ingresar al planeta es de difícil detección como los rayos gamma, de los que se requiere de instrumentos por fuera de la atmósfera que permita su estudio. Esto es porque la atmósfera funciona como un protector que impide el ingreso a gran parte de radiación que puede ser nociva para la vida, como rayos Gamma, rayos X, gran parte de la luz ultravioleta y una parte de radiación infrarroja y microondas (Ver imagen 1).

El uso de diferentes longitudes de onda para observar diferentes objetos también ha sido de gran utilidad para el estudio de la superficie solar principalmente desde la Nasa utilizando diferentes observatorios en el planeta. Con estos estudios se ha podido determinar la temperatura de diferentes regiones de su superficie incluyendo explosiones que allí ocurren (Ver imagen 4).

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Imagen 4. El Sol visto a diferentes longitudes de onda. (Machado-Morales). Extraído de NASA/SDO/Goddard Space Flight Center. Disponible en: http://pirulocosmico.blogspot.com/2017/10/el-sol-invisible.html

El uso de dichas técnicas observacionales va en aumento entre la comunidad científica e incluso en la fotografía y el arte, permitiendo reconocer más a fondo el universo, no solo a gran escala, sino también a pequeña escala… todo a nuestro alrededor.

Referencias y sitios de interés

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