Telescopios y espectro electromagnético

Un obstáculo para la observación

En otra lección, habría aprendido sobre los terribles peligros que enfrentan los astrónomos al tratar de observar objetos celestes en los observatorios o en sus patios traseros: contaminación lumínica horrible, nubes atronadores y ver , la imagen borrosa como resultado de la turbulencia o inestabilidad en la atmósfera.

Bien, tal vez no sean tan terribles en comparación con otras cosas, pero son un dolor en el trasero. Si quisieras alejarte de la contaminación lumínica o las nubes que bloquean tu vista, ¿qué harías? ¡Muévete, por supuesto! Te mudarías a un lugar desértico o a la cima de una montaña para tener una mejor vista. En el caso de la cima de la montaña, tendría menos atmósfera para mirar y menos distorsión de la turbulencia de la que preocuparse, lo que resultaría en una mejor calidad de imagen.

Entonces, ¿por qué los astrónomos se molestan en enviar costosos telescopios al espacio si simplemente podemos movernos a una mejor ubicación en la Tierra? Esta lección le ayudará a responder esta pregunta.

Lo que absorbe nuestra atmósfera

Para ayudarlo a comprender por qué necesitamos telescopios en el espacio, hagamos un pequeño experimento mental juntos. Supongamos que nuestras longitudes de onda de radiación en el espectro electromagnético son como una gota de líquido y que la atmósfera de la Tierra está formada por diminutas esponjas de diferentes colores. Cada esponja de color representa algo diferente que forma parte de nuestra atmósfera.

Nuestra primera gota de líquido representa rayos gamma o rayos X. Estos tipos son absorbidos en lo alto de la atmósfera terrestre por esponjas blancas que representan átomos y moléculas de aire. En consecuencia, los rayos X y los rayos gamma no llegan a la superficie de la Tierra.

Otra gota de líquido, llamada radiación ultravioleta, es absorbida principalmente por una capa de esponjas púrpuras llamada ozono (O3), aunque una pequeña parte de la radiación ultravioleta logra filtrarse hasta el suelo. Las esponjas azules, que representan el vapor de agua en nuestra atmósfera inferior, absorberán las gotas de líquido que representan las microondas y la radiación infrarroja de mayor longitud de onda.

Esto significa que las únicas gotas de líquido que caen sobre la Tierra y que llegan a la superficie son principalmente de luz visible, ondas de radio, algo de infrarrojos y un poco de luz ultravioleta.

Ventanas luminosas y atmosféricas

Entonces, ¿qué te dice esto? Nuestro pequeño experimento mental muestra claramente que la mayoría de las formas de luz (es decir, radiación electromagnética) no llegan a la superficie de la Tierra. Las regiones de longitudes de onda en el espectro electromagnético a las que la atmósfera de la Tierra es transparente se denominan ventanas atmosféricas e incluyen principalmente luz visible, algunas longitudes de onda de radio e infrarrojos de longitud de onda más corta.

Esto significa que nuestros instrumentos en la Tierra, aquellos que pueden ‘ver’ cosas como rayos X y microondas, son inútiles en el suelo. Incluso cosas como los telescopios ópticos están mejor en el espacio porque no importa qué tan alto en una montaña estés, siempre habrá alguna capa de atmósfera a través de la cual tendrás que mirar, una atmósfera que hace que las imágenes sean más borrosas de lo que deberían ser y aire que tiene polvo que bloquea y dispersa incluso la luz visible.

No poner un telescopio en el espacio es como si solo vieras el mundo en blanco y negro. Sí, aún podrá ver imágenes a través de esas ventanas atmosféricas, pero nunca apreciará realmente su verdadera naturaleza. Si los astrónomos quieren obtener pistas importantes sobre las propiedades de los objetos celestes, tienen que usar telescopios en el espacio para estudiar todas las formas de radiación electromagnética, todas las formas de luz que provienen de ellos, para obtener una imagen clara de la realidad.

Telescopios en el espacio

Hay telescopios en el espacio que intentan darnos, literalmente, una mejor imagen de nuestro universo y todo lo que abarca. Un famoso observatorio óptico es el Telescopio Espacial Hubble (HST), que ha producido algunas imágenes visuales asombrosas que no son posibles desde la Tierra debido a la visión.

Telescopios como el Telescopio Espacial Spitzer (SST) han permitido obtener increíbles imágenes infrarrojas. Nos ha dado la capacidad de diferenciar las partes cálidas y frías del universo. Hasta 1996, el Explorador Ultravioleta Internacional dedicado producía imágenes ultravioleta de objetos celestes, aunque el HST (el telescopio espacial Hubble) también tiene instrumentos para observaciones ultravioleta.

Usando espejos especializados llamados espejos de incidencia rasante, los telescopios de rayos X como Einstein y Chandra han mapeado el cielo usando rayos X, mientras que el Observatorio de Rayos Gamma de Compton, INTEGRAL y Swift han realizado observaciones usando rayos gamma.

Resumen de la lección

Ver no siempre es creer cuando se trata de astronomía, ya que no todos los objetos son como parecen debido a numerosos factores en la Tierra, como ver , la imagen borrosa como resultado de turbulencias o inestabilidad en la atmósfera.

Para alejarnos de la visión y otros factores atmosféricos, podemos enviar telescopios al espacio para realizar observaciones. Hacemos esto no solo para obtener mejores observaciones visuales de longitud de onda, sino también para observar formas de luz (radiación electromagnética) que ni siquiera llegan al suelo para que las observemos en primer lugar.

Los resultados del aprendizaje

Una vez que haya revisado esta lección en video, podrá:

• Definir el ver en términos de astronomía.
• Describir las formas de luz que se absorben en el espacio.
• Explica por qué los telescopios se envían al espacio.
• Identificar telescopios importantes en el espacio