Cómo se utilizan las ondas de radio en astronomía

Las ondas de radio son una parte amplia del espectro electromagnético utilizado en las comunicaciones, pero también se emiten en todo el universo. Muchas propiedades de los objetos cósmicos sólo pueden identificarse con radiotelescopios, lo que hace que estos instrumentos sean fundamentales para la astronomía.

Los objetos astronómicos con materia en forma de plasma, formado por electrones y protones, pueden emitir potentes ondas de radio. Esto se debe a que, como cualquier otro tipo de radiación electromagnética, la radio se genera mediante partículas cargadas aceleradas.

Los campos magnéticos son muy útiles para acelerar estas partículas, ya que las transportan a través de filamentos tan grandes que pueden viajar distancias interestelares, o incluso intergalácticas.

Ondas de radio en el universo.

En objetos astronómicos extremos, como las estrellas de neutrones, los campos magnéticos son de proporciones cósmicas (¡perdón por el juego de palabras!). Por tanto, estos cuerpos se encuentran entre las mayores fuentes de radio del universo.

Gracias a la radioastronomía, los científicos han descubierto muchas características de estos cuerpos que de otro modo no podrían identificarse. Por lo general, utilizan frecuencias de 300 MHz a 300 GHz para encontrar los emisores de radio del cosmos.

Mira algunos de los objetos que emiten ondas de radio en el universo.

Estrellas

Hay estrellas en la Vía Láctea que son buenos emisores de ondas de radio, como algunas gigantes rojas. Sin embargo, las estrellas vivas no son fuentes importantes de este tipo de radiación.

Los restos de estrellas muertas, como las enanas blancas, las estrellas de neutrones y los púlsares, tienen campos magnéticos mucho más potentes que los de otras. Cuando interactúan con partículas cargadas, sus campos magnéticos producen ondas de radio.

estrellas de neutrones

Hacia estrellas de neutrones son el “núcleo” de estrellas que explotaron en supernovas. Tienen los campos magnéticos más poderosos del universo, tan fuertes que atrapan electrones y hacen que emitan ondas de radio.

Esto implica que, aunque no emiten luz visible como las estrellas vivas, son demasiado brillantes para los radiotelescopios.

Púlsares

Los púlsares son un tipo de estrella de neutrones que gira más de 700 veces por segundo. Emiten un tipo de ondas de radio que forman chorros de energía en espiral en sus polos.

A medida que el púlsar gira, los rayos de radio pasan por los radiotelescopios y se detectan como destellos periódicos. Esto los hace muy útiles para medir distancias a objetos cósmicos.

Supernovas

Las supernovas son objetos formados por estrellas masivas que han llegado al final de sus ciclos y explotaron. Algunos de ellos también emiten ondas de radio.

Estudiar ondas de radio supernovas nos permite comprender mejor la actividad del remanente dentro de ellos.

Cuásares

Los cuásares (abreviatura de fuentes de radio cuasi estelares) están formados por agujeros negros supermasivos en los centros de sus respectivas galaxias.

Se consideran el tipo de objeto más energético del universo y la mejor forma de detectarlos es a través de ondas de radio.

Ráfagas de radio rápidas

Uno de los fenómenos más misteriosos del universo son las ráfagas de radio rápidas (FRB). Son un tipo de destello extremadamente breve pero muy enérgico.

En sólo un milisegundo, estas ráfagas emiten más energía que la que emite el Sol en tres días, lo que lo convierte en uno de los resplandores más intensos jamás vistos en ondas de radio. Aunque ya se han detectado cientos de ellos, ninguna teoría o modelo de objetos cósmicos explica estos eventos.

Uno de los principales candidatos para emitir ráfagas de radio rápidas son los magnetares, un tipo de estrella de neutrones con los campos magnéticos más potentes del universo. Para detectar FRB es necesario vigilar el cielo con grandes radiotelescopios.

¿Cómo afecta el Sol a las transmisiones de radio?

Hacia erupciones solares Producen un intenso destello de radiación electromagnética principalmente en rayos X y ultravioleta. Si estos destellos vienen hacia la Tierra, llegarán a nuestra atmósfera en apenas ocho minutos.

Tras el impacto, la radiación puede ionizar las capas inferiores de la ionosfera. Esto hace que las ondas de radio que interactúan con los electrones en estas capas pierdan energía.

El resultado de este proceso es la degradación o absorción completa de las ondas de radio de alta frecuencia (HF), que deberían reflejarse de regreso a la Tierra.

Por tanto, los apagones de radio se producen en el rango de 3 a 30 MHz, que son frecuencias utilizadas en los sistemas de comunicaciones militares y en la navegación marítima y aeronáutica.