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sólo ha estado físicamente presente en una mínima parte de su historia. Esto es posible gracias a un fenómeno físico maravillo- so: la luz.

Los cuerpos celestes emiten luz que el astrónomo capta y es- tudia con sus telescopios y otros instrumentos. Sin tener en sus manos una muestra del astro estudiado, el científico puede ave- riguar su temperatura, su densidad, su composición química, todo gracias a la luz. La explicación de tal fenómeno es que ésta nos trae información muy precisa sobre las condiciones físicas del cuerpo que la emitió. Por ejemplo, conforme un metal es calentado a mayores temperaturas, su color pasa de rojo a ama- rillo. Un técnico experimentado puede estimar la temperatura de un metal con sólo ver el color de la luz que emite.

Basado en los mismos principios, un astrónomo puede es- timar la temperatura de una estrella a partir de su color. El Sol, de color amarillo, tiene una temperatura de 6 000 grados absolutos en su superficie. En cambio, la rojiza Betelgeuse

tiene una temperatura superficial de aproximadamente 3 000 grados y el tono azulado de Rigel implica una superficie más caliente, a unos 12 000 grados. Por supuesto, el análisis de la luz proveniente de los astros se hace de manera más rigurosa y cuantitativa.

Mediante los instrumentos adecuados, el rayo de luz es des- compuesto en sus colores básicos formando el espectro de la estrella. La intensidad relativa de estos colores entre sí nos dice qué temperatura tiene la estrella estudiada. La presencia de “ra- yas” espectrales (bandas oscuras en el espectro) en sitios bien determinados revela la existencia de elementos químicos. Este tipo de estudios ha avanzado tanto que se dice, sin exageración, que conocemos mejor la composición química de la superficie de las estrellas que la del interior de la Tierra.

El estudio de la luz ha sido, a través del tiempo, la herra- mienta principal para conocer mejor al Universo. Pero esto no es todo, la naturaleza guardaba una agradable sorpresa que comenzó a develarse a fines del siglo xix. Dicho de manera breve, existen otras formas de “luz”, otras radiaciones que el ojo no puede captar pero que pueden estudiarse con los apa- ratos adecuados. Estas radiaciones invisibles traen, como la luz, información importante sobre las características del objeto que las emitió.

La luz, junto con las otras radiaciones invisibles, forma parte del fenómeno llamado radiación electromagnética, la cual está constituida por fotones que, cuando tienen un tamaño (o longi- tud de onda) de entre 0.3 y 0.7 micras (millonésima de metro), nuestra vista los puede detectar, pero si tienen longitud de onda mayor o menor, pasan desapercibidos. Los fotones a los cuales el ojo humano es sensible tienen longitudes de onda mínimas.

Tomando en cuenta su longitud de onda, se acostumbra di- vidir la radiación electromagnética en 6 partes, que mostramos en la figura X.1. La parte visible del espectro es la más familiar para nosotros, pero las otras radiaciones se presentan cada vez

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Figura X.1. El espectro electromagnético se divide en 6 regiones, de acuerdo

con la longitud de onda de los fotones que constituyen la radiación.

Radio Infrarrojo Rayos X _gammaRayos

Ultravioleta

V

isible

Longitud de onda en centímetros

101 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11

más en nuestra vida diaria. Veamos algunos ejemplos: las úti- les ondas de radio se usan para comunicaciones de todo tipo. También son las empleadas en los hornos de microondas para calentar alimentos de manera rápida. Los rayos X son otra for- ma útil de la radiación electromagnética con sus diversas apli- caciones médicas.

Lo que se quiere enfatizar en el marco de la astronomía es que todas estas radiaciones son, en cierto modo, colores invisi- bles. Obedecen las mismas leyes físicas que la luz (por supuesto, toda radiación electromagnética viaja a la velocidad de la luz) y, como ella, nos informan sobre el objeto que las emitió.

¿Los diversos cuerpos cósmicos emiten otras radiaciones además de la luz? Por supuesto que sí, el Sol despide la ma- yor parte de su energía en forma de luz, y también emite en menor grado las otras radiaciones. No fue fácil averiguar esto. Para detectar las radiaciones invisibles es necesario construir un detector especial muy sensitivo, que se ha producido sólo en las últimas décadas. Más aún, la atmósfera de la Tierra es transparente sólo a algunas de las radiaciones (figura X.2) y fue necesario utilizar aviones, globos y, recientemente, satélites (figura X.3.) para estudiarlas.

Respecto al Sol, la imagen hecha a partir de los rayos X que emite, es muy diferente a la que estamos acostumbrados a ver (figura X.4).

Figura X.2. Las diversas radiaciones que forman el espectro electromagnético tie-

nen distintos grados de penetración en nuestra atmósfera. Sólo la radiación visible (luz) y la radiación de radio llegan fácilmente hasta la superficie de la Tierra.

Radio

Infrarrojo Visible

Rayos X

Rayos gamma

Como en el ejemplo del Sol, las astronomías invisibles pueden complementar y enriquecer nuestra comprensión de objetos ya conocidos, pero su real valía se hizo evidente al dar respuesta a la siguiente pregunta: ¿existirían fenómenos en el Universo que no emitiesen luz, pero sí otra de las radiaciones, y que por lo tanto hubiesen permanecido invisibles aun al mejor de los telescopios? La respuesta es sí: son muchos los fenómenos que habían permanecido invisibles. Cada una de las 5 astrono- mías invisibles ha aportado el descubrimiento de fenómenos que han estado ocurriendo desde hace miles de millones de años, pero que nosotros conocemos apenas hace unos cuantos.

Figura X.3. El Telescopio Espacial Hubble flota sobre la Tierra.

Figura X.4. Esta imagen del Sol, hecha a partir de su emisión de rayos X, nos

muestra una estructura muy diferente a la que puede verse en las fotografías tomadas a partir de su radiación visible.

Algunos ejemplos de estos fenómenos invisibles son los pulsa- res, la radiación cósmica de fondo y los discos de acreción en sistemas binarios de estrellas.

El cielo se vería muy diferente si nuestros ojos pudiesen cap- tar otra radiación en lugar de la visible. Para ejemplificar esto, hemos marcado en los mapas respectivos los 5 objetos más bri- llantes en ondas de radio, en el visible, y en rayos X (figura X.5). Los mapas son totalmente distintos. Mientras el cielo visible está dominado por las familiares estrellas, el cielo en ondas de radio lo es por remanentes de supernova y radiogalaxias, y el de ra- yos X, por sistemas binarios de estrellas. En la actualidad, se estu- dia el Universo por medio de todas las ondas electromagnéticas.

XI. La influencia de la astronomía