Astronomía radial


La radioastronomía es un subcampo de la astronomía que estudia los objetos celestes en frecuencias de radio . La primera detección de ondas de radio de un objeto astronómico fue en 1933, cuando Karl Jansky de Bell Telephone Laboratories informó que la radiación provenía de la Vía Láctea . Las observaciones posteriores han identificado varias fuentes diferentes de emisión de radio. Estos incluyen estrellas y galaxias , así como clases de objetos completamente nuevas, como radiogalaxias , quásares , púlsares y máseres . El descubrimiento de laLa radiación cósmica de fondo de microondas , considerada como evidencia de la teoría del Big Bang , se realizó mediante radioastronomía.

La radioastronomía se lleva a cabo utilizando grandes antenas de radio denominadas radiotelescopios , que se utilizan individualmente o con múltiples telescopios enlazados que utilizan las técnicas de radiointerferometría y síntesis de apertura . El uso de interferometría permite que la radioastronomía logre una alta resolución angular , ya que el poder de resolución de un interferómetro se establece por la distancia entre sus componentes, más que por el tamaño de sus componentes.

Antes de que Jansky observara la Vía Láctea en la década de 1930, los físicos especulaban que las ondas de radio podían observarse a partir de fuentes astronómicas. En la década de 1860, James Clerk Maxwell 's ecuaciones habían demostrado que la radiación electromagnética se asocia con la electricidad y el magnetismo , y podría existir en cualquier longitud de onda . Se hicieron varios intentos para detectar emisiones de radio del Sol, incluido un experimento de los astrofísicos alemanes Johannes Wilsing y Julius Scheiner en 1896 y un aparato de radiación de ondas centimétricas creado por Oliver Lodge.entre 1897 y 1900. Estos intentos no lograron detectar ninguna emisión debido a limitaciones técnicas de los instrumentos. El descubrimiento de la ionosfera que refleja la radio en 1902, llevó a los físicos a concluir que la capa rebotaría cualquier transmisión de radio astronómica al espacio, haciéndola indetectable. [1]

Karl Jansky hizo el descubrimiento de la primera fuente de radio astronómica por casualidad a principios de la década de 1930. Como ingeniero de Bell Telephone Laboratories , estaba investigando la estática que interfería con las transmisiones de voz transatlánticas de onda corta . Usando una gran antena direccional , Jansky notó que su sistema de registro analógico de lápiz y papel seguía registrando una señal repetida de origen desconocido. Dado que la señal alcanzó su punto máximo aproximadamente cada 24 horas, Jansky originalmente sospechó que la fuente de la interferencia era el Sol.cruzando la vista de su antena direccional. El análisis continuo mostró que la fuente no seguía exactamente el ciclo diario de 24 horas del Sol, sino que se repetía en un ciclo de 23 horas y 56 minutos. Jansky discutió los desconcertantes fenómenos con su amigo, astrofísico y maestro Albert Melvin Skellett, quien señaló que el tiempo entre los picos de señal era la duración exacta de un día sideral ; el tiempo que tardaban los objetos astronómicos "fijos", como una estrella, en pasar frente a la antena cada vez que la Tierra giraba. [2] Al comparar sus observaciones con mapas ópticos astronómicos, Jansky finalmente concluyó que la fuente de radiación alcanzó su punto máximo cuando su antena apuntaba a la parte más densa de la Vía Láctea en la constelación.de Sagitario . [3] Concluyó que dado que el Sol (y por lo tanto otras estrellas) no eran grandes emisores de ruido de radio, la extraña interferencia de radio puede ser generada por gas y polvo interestelar en la galaxia. [2] (La fuente de radio máxima de Jansky, una de las más brillantes del cielo, fue designada Sagitario A en la década de 1950 y, en lugar de ser "gas y polvo" galácticos, más tarde se planteó la hipótesis de que era emitida por electrones en un fuerte campo magnético. El pensamiento actual es que estos son iones en órbita alrededor de un agujero negro masivo en el centro de la galaxia en un punto ahora designado como Sagitario A *. El asterisco indica que las partículas en Sagitario A están ionizadas.) [4][5] [6] [7]


The Very Large Array , un radiointerferómetro en Nuevo México , Estados Unidos
Gráfico en el que Jocelyn Bell Burnell reconoció por primera vez la evidencia de un púlsar , en 1967 (exhibido en la Biblioteca de la Universidad de Cambridge )
Ventana de ondas de radio observables desde la Tierra, en un diagrama aproximado de la absorción atmosférica de la Tierra y la dispersión (u opacidad ) de varias longitudes de onda de radiación electromagnética.
El Atacama Large Millimeter Array (ALMA), muchas antenas unidos entre sí en un radio interferómetro
Una imagen óptica de la galaxia M87 ( HST ), una imagen de radio de la misma galaxia usando interferometría ( Very Large Array - VLA ) y una imagen de la sección central ( VLBA ) usando un Very Long Baseline Array (Global VLBI) que consta de antenas en Estados Unidos, Alemania, Italia, Finlandia, Suecia y España. Se sospecha que el chorro de partículas está alimentado por un agujero negro en el centro de la galaxia.
Una imagen de radio de la región central de la Vía Láctea. La flecha indica un remanente de supernova que es la ubicación de una fuente de radio de baja frecuencia transitoria y explosiva GCRT J1745-3009 recién descubierta .
Antena 70 m del Complejo de Comunicaciones del Espacio Profundo Goldstone , California
Antena 110m del radiotelescopio Green Bank , EE. UU.
Ráfagas de radio de Júpiter