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CÓMO USAN LOS ASTRÓNOMOS EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
El desarrollo de los instrumento para medir la longitud de onda de la velocidad de la luz en todas las partes del espectro electromagnético ha contribuido en gran medida a la ciencia.
Sabemos ahora que ciertos animales (como las culebras) pueden "ver" la luz infrarroja. Esto les permite encontrar a su presa en la oscuridad dejándose llevar por la energía térmica emitida en luz infrarroja. Los científicos han desarrollado cámaras que nos permiten "ver" la luz infrarroja. A la derecha hay una imagen infrarroja de un ingeniero que sostiene un fósforo encendido.
Foto: Cortesía del Centro Procesador de Información Infrarroja del Instituto Californiano de Tecnología del Laboratorio de propulsión a chorro
Los "colores falsos" han sido usados para indicar la temperatura. Nótese el blanco y el rojo profundo en la flama y en la palma del ingeniero (donde sus vasos sanguíneos de sangre tibia están más cercanos a la superficie de la piel) y el azul de sus gafas frías.
Este tipo de imagen ha sido muy importante para los científicos. Estas imágenes de la Tierra que muestran las temperaturas del océano fueron tomadas desde un satélite.

Otra imagen infrarroja que también ayuda a los astrónomos. Estas imágenes muestran la constelación de Orión como se ve con luz visible (izquierda) y con luz infrarroja (derecha).

(Foto de arriba: Cortesía del Centro Procesador de Información Infrarroja del Instituto Californiano de Tecnología del laboratorio de Propulsión a Chorro)
Las regiones amarillas en la derecha de la imagen son las guarderías estelares más calientes. Las nubes de color rojo son polvo y gas interestelares relativamente más frescos. Se puede ver que hay poca información disponible con la luz visible.
Otros animales (como las abejas) pueden "ver" la luz ultravioleta. La manera como una abeja ve las flores es muy diferente a la nuestra. La siguiente imagen muestra una flor de una especie de planta polinizada por abejas.
De muchas maneras esta flor es bastante ordinaria. Sin embargo, la foto de esta misma flor tomada con una película sensible a la radiación ultravioleta se ve muy diferente. El patrón en ultravioleta guía a la abeja al polen y al néctar. (Fotos: Cortesía de Nectar Guides)
Los detectores sensibles a la luz ultravioleta guían a los astrónomos hacia nueva información. Peter Bunclark tomó esta imagen de la Galaxia M101 con luz visible.
La imagen de abajo es otra vista de la galaxia M101 tomada por el Telescopio de Imagen Ultravioleta (UIT) a bordo de la nave espacial Endeavour. UIT es un instrumento sensible a la luz ultravioleta. La imagen ha sido procesada por computadora para que los colores representen la intensidad de la luz ultravioleta.
Esto muestra principalmente nubes de gas que contienen estrellas recientemente formadas muchas veces más masivas que el sol, que brillan intensamente en la luz ultravioleta. La imagen ultravioleta muestra a los astrónomos mucho más sobre la formación de una nueva estrella que la fotografía tomada con luz visible. (Foto: cortesía del Telescopio de Imagen Ultravioleta)
El Observatorio Heliosférico y Solar (SOHO) es un proyecto de cooperación internacional entre la Agencia Espacial Europea y la NASA. Entre sus muchas contribuciones científicas, refuerza nuestro conocimiento mediante la fotografía del Sol en varias longitudes casi al mismo tiempo. Las siguientes imágenes fueron tomadas con dos horas de diferencia. Todos los colores son "falsos colores" escogidos para ayudar a los científicos a saber qué longitud de onda se ve. La brillantez corresponde a la intensidad de la radiación.
El reproductor de imágenes Michelson Doppler (MDI) a bordo de SOHO tomó la imagen de la izquierda. Esta imagen muestra al Sol como se ve en longitudes de onda visibles. La escala en la parte de abajo relaciona el color a la temperatura.
Las áreas oscuras son manchas solares y las regiones brillantes son fáculas. Estas son regiones de actividad solar compleja.
El Telescopio de Imágenes Ultravioletas Extremas (EIT) tomó esta imagen a una longitud de onda ultravioleta de 304Å.
Los científicos saben que la luz emitida en esta longitud de onda es predominantemente emitida por helio que ha perdido un electrón (ionizado) de 60,000 a 80,000°C. Cuando los científicos saben la longitud de onda de la luz emitida también aprenden algo sobre la temperatura, la química y la capa del Sol que están mirando porque el helio puede existir solamente en un estado y una temperatura particulares en lugares específicos. Nótese que las regiones de radiación más intensa a 304Å corresponden a regiones donde ocurren manchas solares y fáculas.
La siguiente imagen fue tomada también por EIT a 171Å. La luz emitida en esta longitud de onda es predominantemente emitida por el hierro que ha perdido 8 o 9 electrones lo que sucede a 1,000,000°C. Las características vistas aquí están en la corona. Compare estas áreas de radiación más intensa 171Å con aquellas a 304Å y las fotos tomadas por MDI.
La siguiente imagen fue tomada por EIT a 195Å. La luz emitida en esta longitud de onda es predominantemente producida por el hierro que ha perdido 11 electrones a 1,500,000°C. Las características vistas aquí están en la corona. Compare estas áreas de mayor intensidad de radiación con aquellas en las otras imágenes.
La siguiente imagen fue tomada por EIT a 284Å. La luz emitida en esta longitud de onda es predominantemente emitida por el hierro que ha perdido 14 electrones de 2,000,000 a 2,500,000°C. Las características vistas aquí están en la corona. Compare estas áreas de mayor intensidad de radiación con aquellas en las otras imágenes.
Las últimas tres imágenes muestran estructuras en forma de espiral en la corona. La presencia, estructura y dinámicas de estas espirales les dan a los científicos una idea de los procesos solares.
La gente también está familiarizada con el uso de rayos X que nos permiten "ver" cosas que no son visibles. Sin embargo, los astrónomos usan rayos X de una manera muy diferente a la de los doctores. La radiografía de un hueso roto no muestra la fuente de los rayos X. Lo que vemos en la foto de rayos X muestra intensidades diferentes de rayos X que vienen a través de los objetos entre el emisor y la película. William Conrad Roentgen descubrió los rayos X en 1985 y tomó esta "foto" de la mano de su esposa, Bertha.
El hueso de su mano y el metal del anillo bloquearon los rayos X de la película. Se puede ver un leve perfil alrededor del hueso que es la piel y el músculo. Sin embargo, los astrónomos miran directamente la fuente de los rayos X y crean imágenes del objeto que emite los rayos X. La imagen de rayos X Chandra de la Supernova 1987A muestra un escudo en expansión de gas caliente producido por la explosión de la supernova.
Foto: Los colores representan intensidades diferentes de la emisión de rayos X, siendo el blanco el más brillante.
Las observaciones ópticas recientes de SN 1987A con el Telescopio Espacial Hubble han revelado algunas manchas calientes gradualmente brillantes de un anillo de materia que fue expulsado por la estrella miles de años antes de que explotara. La imagen de rayos X Chandra muestra la causa de este anillo brillante. Una onda de choque, viajando a una velocidad de kilómetros por segundo (10 millones de millas por hora), se hace pedazos en porciones del anillo óptico. El gas en el escudo que se expande tiene una temperatura de cerca de 10 millones de grados centígrados, y es visible solamente con un telescopio de rayos X.
Más cerca de casa Yohkoh observa el Sol con rayos X. La imagen de abajo está en una energía más baja - o suave- de rayoX.
Foto: Imagen de color falso cortesía de Yohkoh. El brillo indica una alta intensidad de rayos X. 2001/11719:52
El Telescopio de rayos X de menor intensidad y que se encuentra a bordo del satélite Yohkoh fue diseñado para estudiar la parte más caliente de la atmósfera del Sol (la corona). Como la corona es tan caliente (2 millones de grados centígrados) es mejor estudiarla detectando los rayos X que emite. Los científicos pueden comparar los datos de rayos X desde Yohkoh con las imágenes de SOHO en luz ultravioleta y visible. La imagen de arriba fue tomada en límites de tiempo comparables a las imágenes de EIT de SOHO mostradas en la sección ultravioleta de esta página. Las imágenes tomadas al mismo tiempo en diferentes longitudes de onda les permiten a los científicos mirar diferentes partes del Sol. También pueden establecer conexiones entre los eventos ocurridos en diferentes partes del Sol.
El satélite Solar-B que pronto será lanzado, llevará un conjunto de instrumentos coordinados que medirán el campo magnético del Sol y simultáneamente sus emisiones ultravioleta de rayos X. Estos datos mejorarán nuestro entendimiento de la variabilidad del Sol y contribuirán a una mejor comprensión de la influencia del Sol en la vida en la Tierra.
La radiación electromagnética con ondas de longitud más largas que las infrarrojas incluye las ondas de radio y las microondas. Estamos más familiarizados con estos tipos de radiación como portadores de señales de radio o televisión o para calentar nuestra comida. Sin embargo, en 1931 los científicos descubrieron que las ondas de radio provenían del espacio y que estas ondas de radio no transportaban una versión extraterrestre de "I love Lucy". En cambio, eran causadas por electrones que se aceleraban por choques o interacciones con los campos magnéticos. Otras longitudes de onda de radio provenían del comportamiento de moléculas como rotaciones o vibraciones. Los científicos pueden usar las emisiones de radio del espacio para determinar la estructura molecular y el medio ambiente que rodea los objetos y las nubes de polvo y gas en el espacio. Una de las fuentes de radio menos entendidas son los quásares (fuentes de radio cuasi-estelar).
La imagen siguiente muestra la Galaxia M81 tomada a una longitud de onda que muestra las emisiones de radio de hidrógeno neutral.
La radiación más intensa está en rojo y la menos intensa en azul. Los científicos aprenden información muy importante acerca de la estructura y las dinámicas de las nubes de polvo e hidrógeno que rodean a las estrellas.
Los científicos utilizan una técnica extremadamente potente para estudiar los objetos en el espacio. Combinan la información de varias longitudes de onda ampliamente diferentes. Haga click aquí para ver imágenes del Sol en todas las longitudes de onda diferentes.
Los astrónomos también están estudiando nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Nuestro sistema solar yace cerca de dos tercios de la distancia de la salida desde el centro de nuestra galaxia. La red Multiwavelenght Milky Way muestra nuestra galaxia en 10 longitudes de onda diferentes que representan cada una de las porciones mayores del espectro electromagnético. Como las imágenes muestran 360º podemos ver la Vía Láctea entera.
Foto: Cortesía de Multiwavelength Milky Way
Vale mucho la pena visitar el sitio de red de Multiwavelenght Milky Way y ver cada parte del póster de arriba en detalle - o mejor aún ¡pedir tu propio póster!
El desarrollo de instrumentos capaces de extender nuestra "vista" en todas las longitudes de onda del espectro electromagnético le permite a los científicos saber mucho más sobre la estructura y las dinámicas del universo. La astronomía de múltiples longitudes de onda revela el universo en toda su luz.
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