LOS INSTRUMENTOS DEL ASTRÓNOMO

Por Roberto Bartali.- La Astronomía es la ciencia que estudia los astros, esta es la definición más común. ¿Pero como le hacen los astrónomos para saber tantas cosas? En los libros encontramos mucha información acerca de cómo nace, evoluciona y muere una estrella, a que distancia se encuentra, que elementos químicos se encuentran en una nebulosa o a que velocidad gira una galaxia en los lugares más remotos del Universo.

¡Muy sencillo! Solo las vemos, las fotografiamos y pasamos la luz que nos llega a través de un prisma o una serie de delgadas rendijas para analizar su espectro (que nada tiene que ver con los fantasmas!) o sea vemos como se descompone su luz en un arco iris (como dice justamente la Dra. Julieta Fierro).

Se dice fácil, pero no lo es, la luz que nos llega de una galaxia lejana es equivalente a la de una vela a 200 kilómetros de distancia.

Por eso necesitamos de telescopios enormes, cuyos espejos tengan diámetros de más de 10 metros (figura 1), radiotelescopios con antenas de 100 y más metros de diámetro (figura 2) y, debido a que la atmósfera terrestre absorbe la gran mayoría de las radiaciones que llegan desde el espacio, también tenemos que mandar telescopios lejos de la tierra (figura 3). Juntando la información que nos proporcionan, es como podemos determinar y comprender que es lo que sucede a miles de millones de trillones de kilómetros de distancia.
Con este vamos a iniciar una serie de artículos en los cuales describiremos los diferentes tipos de instrumentos que utilizamos en Astronomía para comprender como funciona el Universo. Al final tendremos una idea muy precisa de cuales son los fenómenos físicos que se desarrollan en las estrellas, nebulosas y galaxias.

Vamos a empezar por el principio, describiendo lo que llamamos el “espectro electromagnético” que, dicho con palabras sencillas, no es otra cosa más que la lista de todos los tipos de radiación que emiten los astros y que es interceptada por nuestro planeta. En la figura 4 podemos observar que hay muchos tipos de radiación, pero la diferencia entre cada una no es otra cosa más que su longitud de onda o frecuencia. Es como si tuviéramos un radio y quisiéramos sintonizar las diferentes estaciones. En lugar que mover una perilla u oprimir un botón, lo que hacemos es construir un telescopio o un instrumento capaz de sintonizar solo una pequeña parte de cada tipo de radiación. O sea, es como si construyéramos o tuviéramos un radio distinto para cada estación.

Así que para recibir la radiación gamma (por ejemplo), tenemos que construir un telescopio que sea capaz de detectarla, pero ese telescopio no es capaz de detectar la luz ultravioleta, ni la infrarroja, ni tampoco las ondas de radio, etc. Por esa razón, para cada tipo de radiación existe un tipo especial de telescopio, que describiremos en cada artículo. Además explicaremos que es lo que sucede en los astros para que se genere cada una de las radiaciones descritas en la figura 4.

        Figura 4                  Imagen: Herschel Space Observatory

Nuestros ojos son un minúsculo telescopio que es capaz de recibir solo una pequeña parte de radiación, la que comúnmente llamamos luz visible, que esta comprendida entre los rayos ultravioletas y los infrarrojos. ¿Se han preguntado alguna vez porque es así? ¿Porque no podemos detectar las ondas de radio o tener visión en rayos X? ¡Sería muy interesante!

El Sol, nuestra estrella, es la fuente de luz y calor que mantiene la vida sobre la Tierra, y, precisamente porque la mayor parte de la radiación que recibimos del Sol es luz visible (compuesta por los colores del arco iris), nuestros ojos se han adaptado a ella. Si viviéramos en un planeta cuya estrella principal fuese una muy fría y roja, seguramente nuestros ojos nos permitirían ver la luz infrarroja, pero no veríamos ni el azul ni el violeta. Por el contrario, si nuestro planeta estuviese girando alrededor de una estrella muy caliente (mucho más que el Sol), nuestra vista sería mejor adaptada para recibir la luz ultravioleta y azul, pero no veríamos los colores rojos.

El sol, como decíamos, emite la que llamamos “luz blanca” (figura 5), pero sabemos que en realidad es el conjunto de los colores del arco iris (violeta, azul, verde, amarillo, naranja, rojo), pero no emite la luz de cada color con la misma intensidad, sino que cada una, con una distinta. Es como si en la superficie de nuestra estrella hubiese una serie de enormes focos, cada uno de los colores del arco iris, pero de diferente potencia. Por ejemplo uno violeta de 15 watts, uno azul de 30 watts, uno verde de 90 watts, uno amarillo de 100 watts, uno naranja de 70 watts y uno rojo de 30 watts.

Figura 5

Debido a que la luz amarilla y verde son las más intensas, nuestros ojos se han adaptado a ellas y son más sensibles precisamente a esos colores.
Afortunadamente, en nuestro ojo tenemos 2 tipos diferentes de células, unas que son muy sensibles y nos permiten ver aún en condiciones de poca luminosidad que se llaman “bastones” y las otras que nos permiten ver una gran cantidad de colores y se llaman “conos”. Estas células se encuentran en la retina que es la parte más interna y está conectada al nervio óptico (figura 6). Los bastones no son capaces de distinguir los colores, sino que solo envían al cerebro la cantidad de luz que han recibido, o sea con ellos vemos en blanco y negro. Los conos, en cambio están especializados para distinguir los colores. De hecho hay tres tipos diferentes de conos, unos sensibles a la luz roja, otros a la verde y otros a la azul. Es como si enfrente de cada célula tuviéramos un filtro de cada uno de esos colores. Debido a que todas estas células están interconectadas entre si, el cerebro recibe la información correspondiente a la cantidad de luz de cada color y así reconoce el color real.
En los siguientes artículos veremos otros tipos de instrumentos, como están hechos y que podemos ver a través de ellos.