Descubriendo el Universo y el Sistema Solar: Métodos de Observación y Espectro Electromagnético

El Universo y el Sistema Solar: Fundamentos y Exploración

1. Definición del Universo

El universo actual se define como el conjunto de todo lo existente, conocido o desconocido: el espacio-tiempo, la materia y la energía. La ciencia que estudia su estructura, origen, evolución y futuro es la cosmología. Los científicos investigan el universo utilizando telescopios y experimentos. Posteriormente, con los datos obtenidos, construyen modelos matemáticos que sirven para interpretar sus observaciones y realizar predicciones.

2. Métodos de Estudio del Universo

La exploración del universo se realiza a través de diversas ramas de la astronomía, cada una especializada en la detección de diferentes tipos de radiación electromagnética:

• Radioastronomía

  Detecta las radiaciones de mayor longitud de onda. Los radiotelescopios se localizan principalmente en la superficie terrestre.

• Astronomía Infrarroja

  Se utiliza para detectar regiones de formación estelar y núcleos de galaxias activas. Dado que la atmósfera absorbe gran parte de la radiación infrarroja, las observaciones desde tierra firme son limitadas. Por ello, existen numerosos satélites infrarrojos como Spitzer, Herschel, WISE e IRAS.

• Astronomía Visible

  Es la rama más antigua de la astronomía. Opera en la zona del espectro visible y estudia objetos que emiten luz, como galaxias y estrellas. Las observaciones pueden realizarse desde la Tierra con telescopios o desde satélites como el Telescopio Espacial Hubble.

• Astronomía Ultravioleta

  Sirve para detectar galaxias activas, novas y supernovas. La atmósfera (especialmente la capa de ozono) absorbe los rayos ultravioleta, por lo que las observaciones se realizan desde satélites. Ejemplos incluyen el Explorador Ultravioleta Internacional, el Telescopio Espacial Hubble y el Explorador Ultravioleta Extremo.

• Astronomía de Rayos X y Rayos Gamma

  Estas ramas detectan procesos muy violentos, como la formación de agujeros negros o los choques de galaxias. Las observaciones se realizan con satélites especializados, como el Observatorio de Rayos X Chandra.

3. La Radiación Electromagnética en el Universo

Toda la información que nos llega del universo se debe a las ondas electromagnéticas y a las partículas (como los fotones) que emiten las estrellas y otros cuerpos celestes, y que viajan a través del espacio. Una onda electromagnética es una forma de luz que se diferencia de otras solo por su tamaño o longitud de onda; todas ellas son, en esencia, luz, y cada una lleva asociada una partícula llamada fotón.

Ondas de Radio

Son ondas electromagnéticas de gran longitud de onda. Se emplean en las comunicaciones terrestres porque se reflejan en la ionosfera, lo que permite emitir desde un punto y ser recibidas en cualquier parte del mundo.

Microondas

Se utilizan en campos de comunicación para establecer contacto con satélites espaciales, así como en teléfonos móviles y hornos de cocina. En el espacio, las microondas están presentes por todas partes, siendo un resto fósil del Big Bang (la radiación de fondo de microondas cósmica).

Infrarrojos

Todos los cuerpos emiten radiación infrarroja en función de su temperatura. Los cuerpos calientes, como las estrellas y las galaxias, emiten una cantidad significativa de esta radiación. Se utilizan en mandos a distancia, ya que no interfieren con otras ondas. El ojo humano solo detecta una porción del espectro electromagnético, la zona que va del rojo al violeta (luz visible).

Aunque la radiación infrarroja no es nociva, es importante mencionar que las estrellas también emiten radiación ultravioleta, que sí es energética y potencialmente dañina. La atmósfera terrestre (especialmente la capa de ozono) absorbe estas ondas, protegiéndonos. Sin embargo, la capa de ozono se ha deteriorado, especialmente sobre la Antártida. En la Tierra, la radiación ultravioleta se utiliza en lámparas de soláriums.

Rayos X

Son emitidos por estrellas y otros fenómenos cósmicos. Son muy energéticos y dañinos, pero afortunadamente no traspasan la atmósfera terrestre. Se utilizan en la Tierra para analizar estructuras y en medicina (radiografías).

Rayos Gamma

Son emitidos por estrellas y galaxias en procesos radiactivos muy energéticos. Son los más energéticos de todas las ondas electromagnéticas y, por lo tanto, muy dañinos. Afortunadamente, la atmósfera nos protege de ellos. En la Tierra, se utilizan para esterilizar elementos y artilugios.