Seis mensajeros del espacio

POR EL CORRESPONSAL DE ¡DESPERTAD! EN JAPÓN

LOS mensajeros del espacio llegan continuamente con datos sorprendentes sobre el universo que nos rodea. Estos mensajeros, seis en total, viajan a la velocidad de la luz, 300.000 kilómetros por segundo. Aunque uno de ellos es visible, los otros cinco son invisibles al ojo humano. ¿Qué son?

El espectro electromagnético

Por más de trescientos años se ha sabido que la luz que atraviesa un prisma se descompone en los siete colores del arco iris. Este fenómeno demuestra que la luz ordinaria es una mezcla de todos los colores de dicho arco iris en la siguiente secuencia: rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, añil y violeta.

La luz se interpreta como un flujo de partículas de masa nula llamadas fotones, que también tienen las propiedades de las ondas. La distancia entre la cresta de una onda y la de la onda siguiente se denomina longitud de onda y se mide en ángstroms, cuyo símbolo es Å. Un ángstrom equivale a una diezmillonésima de milímetro. La luz visible tiene longitudes de onda de entre 4.000 y 7.000 ángstroms, y el color de la misma está determinado por dicho parámetro. (Véase la ilustración de la página 15.)

Pero hay fotones con otras longitudes de onda. La emisión de fotones, o radiación electromagnética, recibe nombres diferentes, según su longitud de onda. Las ondas electromagnéticas de longitud menor a los 4.000 ángstroms, más cortas que las de la luz visible, se denominan progresivamente radiación ultravioleta, rayos X y rayos gamma. Las que tienen una longitud de onda superior a los 7.000 ángstroms tampoco son visibles, sino que forman parte de la radiación infrarroja y las ondas de radio del espectro electromagnético. Estas radiaciones constituyen los “seis mensajeros” del espacio. Contienen un enorme caudal de información sobre los cuerpos celestes. Examinemos, entonces, cómo se extrae su valiosa información.

El primer mensajero: la luz visible

Desde 1610, año en que Galileo dirigió su telescopio a la bóveda celeste, hasta 1950, los astrónomos usaron principalmente los telescopios ópticos para analizar el universo. Estaban familiarizados únicamente con la porción visible del espectro electromagnético. Como algunos cuerpos se veían muy difusamente con los telescopios ópticos, los astrónomos impresionaban sus imágenes en película fotográfica para estudiarlos. En la actualidad cada día son más comunes los detectores electrónicos conocidos como dispositivos de acoplo de carga, cuya sensibilidad es de 10 a 70 veces superior a la de la película fotográfica. El mensajero visible trae información sobre la densidad, temperatura, composición química y distancia de las estrellas.

Para capturar la luz se construyen telescopios cada vez mayores. Desde 1976 el telescopio de reflexión más grande del mundo ha sido el de seis metros, del observatorio astrofísico de Zelenchukskaia, ubicado en el Cáucaso (Rusia). Pero en abril de 1992 terminó en Mauna Kea (Hawai) la instalación de un nuevo telescopio óptico de espejo segmentado: el Keck.a En vez de un solo reflector, el telescopio Keck tiene un espejo compuesto de 36 segmentos hexagonales. En conjunto, los espejos tienen un diámetro de 10 metros.

Se está construyendo un segundo telescopio de este tipo junto al original, que ahora se denomina Keck I, y ambos podrían funcionar como un interferómetro óptico. Para lograrlo, sería necesario unir ambos telescopios de 10 metros mediante computadora para conseguir un poder resolutivo equiparable al de un telescopio que tuviera un espejo de 85 metros de diámetro. El “poder resolutivo”, o “resolución”, tiene que ver con la capacidad de distinguir detalles.

El Observatorio Astronómico Nacional de Tokio está construyendo en Mauna Kea un telescopio óptico infrarrojo de 8,3 metros: el Subaru (nombre japonés de las Pléyades, un cúmulo estelar). Su espejo delgado estará colocado sobre 261 actuadores que lo ajustarán cada segundo para compensar cualquier deformación superficial. Hay otros telescopios en construcción, por lo que estamos seguros de seguir obteniendo información del primer mensajero, la luz visible.

El segundo mensajero: las ondas de radio

En 1931 se detectaron emisiones de radio procedentes de la Vía Láctea, pero no fue sino hasta los años cincuenta que los radioastrónomos comenzaron a trabajar conjuntamente con los astrónomos. La detección de ondas espaciales de radio permitía observar lo que no podía verse mediante telescopios ópticos. El estudio de las ondas de radio ha permitido ver el centro de nuestra galaxia.

Puesto que las ondas de radio tienen una longitud mayor que la de la luz visible, se precisa de grandes antenas para recoger su señal. Se han construido antenas de más de 90 metros de diámetro a fin de usarlas en radioastronomía. Los radiotelescopios, incluso con antenas de tales dimensiones, tienen una resolución muy pobre, y por ello los astrónomos los unen mediante computadora empleando una técnica conocida como radiointerferometría. Cuanto mayor es la distancia que separa a las antenas, mejor resolución se consigue.

Una línea de este tipo enlaza una antena de 45 metros del Observatorio Radioastronómico de Nobeyama (Japón), otra de 100 metros en Bonn (Alemania) y una más de 37 metros en Estados Unidos. Este enlace recibe el nombre de interferometría de línea de base muy larga (VLBI, siglas en inglés), y hace posible conseguir una resolución de una milésima de segundo de arco, lo que permite observar un cuadrado de 1,8 metros en la superficie lunar.b La VLBI está limitada por el diámetro de la Tierra.

El Observatorio Radioastronómico de Nobeyama, dará un paso más en su cometido de capturar a este mensajero al colocar en el espacio una radioantena de 10 metros. Se lanzará desde Japón en 1996 y se asociará con radiotelescopios de Japón, Europa, Estados Unidos y Australia para crear una línea de base de 30.000 kilómetros. Dicho de otro modo, esta línea será como un telescopio gigante tres veces mayor que la Tierra. Contará con un poder resolutivo de 0,0004 segundos de arco, lo que le permitirá distinguir objetos de 70 centímetros en la superficie de la Luna. Este Programa del Observatorio Espacial de VLBI (VSOP, siglas en inglés), permitirá cartografiar y estudiar núcleos galácticos y cuásares donde se sospecha que existen agujeros negros superdensos. Este segundo mensajero, las ondas de radio, está revelando cosas sorprendentes, y se espera que siga proporcionando información sobre sus fuentes.

El tercer mensajero: los rayos X

Las primeras observaciones de este tipo de radiación se hicieron en 1949. Los astrónomos tuvieron que esperar el desarrollo de cohetes y satélites artificiales para recabar información de este mensajero, pues no puede penetrar la atmósfera terrestre. Los rayos X se generan a temperaturas altísimas, por lo que contienen información relacionada con los calientes gases estelares, los remanentes de supernovas, los cúmulos galácticos, los quásares y los hipotéticos agujeros negros. (Véase ¡Despertad! del 22 de marzo de 1992, páginas 5 a 9.)

El satélite Roentgen, que fue lanzado en junio de 1990, logró cartografiar todas las fuentes de rayos X del universo. La información probó la existencia de 4.000.000 de fuentes de este tipo de radiación distribuidas por toda la bóveda celeste. Sin embargo, entre estas fuentes existe una radiación de fondo de origen desconocido. Quizá procede de cúmulos de cuásares, a los que se considera núcleos energéticos de galaxias que se hallan cerca de lo que algunos astrónomos llaman “los confines del universo visible”. También podemos esperar que, al debido tiempo, este mensajero de rayos X nos suministre más información.

El cuarto mensajero: la radiación infrarroja

Las primeras observaciones infrarrojas se llevaron a cabo en los años veinte. Como el vapor de agua absorbe estas radiaciones, se usan satélites orbitales para conseguir mejores resultados en la investigación de este mensajero. En 1983 se utilizó el Satélite Astronómico de Infrarrojos (IRAS, siglas en inglés) para hacer una cartografía infrarroja de toda la bóveda celeste, y se descubrieron 245.389 fuentes de este tipo de radiación. Parece que un 9% (22.000) de ellas son galaxias lejanas.

Los telescopios ópticos no pueden penetrar todas las regiones del espacio que contienen gas y polvo. Sin embargo, este cuarto mensajero permite “ver” a mayores distancias a través del polvo, y es especialmente útil para observar el centro de nuestra galaxia. Los científicos planean poner en órbita un telescopio infrarrojo denominado Instalación Espacial Telescópica Infrarroja, mil veces más sensitivo que el IRAS.

El quinto mensajero: la radiación ultravioleta

En 1968 se efectuó la primera observación de radiación ultravioleta. La capa de ozono impide que la mayor parte de esta radiación penetre hasta la superficie terrestre. El telescopio espacial Hubble, puesto en órbita en abril de 1990, cuenta con dispositivos capaces de observar la luz visible y la radiación ultravioleta, y se enfocará en treinta cuásares que se hallan a diez mil millones de años luz.c Dicho de otra forma, el mensajero ultravioleta permite ver el universo tal cual era hace unos diez mil millones de años. Se espera que aún revele muchos misterios del universo.

El sexto mensajero: los rayos gamma

Los rayos gamma son radiación de alta energía y longitudes de onda sumamente cortas. Afortunadamente, la atmósfera impide que la mayoría de estos rayos nocivos alcancen la superficie de la Tierra. Este mensajero está relacionado con algunos acontecimientos del universo. El 5 de abril de 1991, la Administración Nacional para la Aeronáutica y el Espacio puso en órbita el observatorio de rayos gamma. También permitirá observar fenómenos violentos relacionados con los quásares, las supernovas, los púlsares, los hipotéticos agujeros negros y otros cuerpos lejanos.

El advenimiento de la era espacial ha concedido a los astrónomos efectuar observaciones en todo el espectro electromagnético, desde las ondas de radio hasta los rayos gamma. Esta es realmente la edad de oro de los astrónomos. Ahora, cuando ‘alzamos nuestros ojos a lo alto’ podemos ‘ver’ —gracias a estos seis mensajeros de fuentes estelares— la formidable sabiduría del Creador de todas ellas. (Isaías 40:26; Salmo 8:3, 4.) A medida que los astrónomos descifren la información de estos mensajeros, tendremos mayor razón para concluir, como Job hace tres mil años: “¡Miren! Estos son los bordes de sus caminos, ¡y qué susurro de un asunto se ha oído acerca de él!”. (Job 26:14.)

[Notas]

[Ilustraciones de la página 15]

Luz visible: de 4000 a 7000Å

Rayos gamma

Rayos X

Ultra-violeta

Infrarroja

Ondas de radio

0,1 Å

1 Å

10 Å

100 Å

1.000 Å

10.000 Å

10μ

100μ

1 mm

1 cm

10 cm

1 m

[Ilustración de la página 15]

Con el radiotelescopio espacial VSOP sería posible ver un objeto de 70 centímetros en la Luna

[Reconocimiento]

VSOP: Gentileza del Radiobservatorio de Nobeyama (Japón)

[Ilustración de la página 15]

Esquema del telescopio óptico infrarrojo Subaru, que se está construyendo en Hawai

[Reconocimiento]

Subaro: Gentileza del Observatorio Astronómico Nacional (Japón)