Astronomía infrarroja: III. desde el espacio


En las últimas tres décadas nuestra visión del Universo ha sido transformada por el estudio de las radiaciones no visibles, en particular la luz infrarroja. Nuestra atmósfera deja pasar solo una pequeña fracción de la luz infrarroja, la cual es explotada cada noche por decenas de telescopios en la Tierra, equipados con detectores que permiten estudiar el denominado "cercano infrarrojo", es decir la luz infrarroja mas parecida a la luz visible. Podemos distinguir los tipos de luz por su longitud de onda, situando el color rojo en 0.8 micras, y el infrarrojo cercano entre 0.8 y 10 micras. El vapor de agua y el dióxido de carbono de la atmósfera terrestre absorben eficientemente la mayor parte de la luz infrarroja, lo cual por cierto da lugar al efecto invernadero. Solo unas cuantas, y pequeñas, "ventanas" quedan abiertas para los astrónomos (a 1.2, 1.6, 2.2, 3.5, 4.8 y 10 micras). Para poder estudiar la mayor parte del espectro infrarrojo (que va de 0.8 a 1000 micras) es necesario salirse de la atmósfera.

Además de la absorción de luz infrarroja por parte de la atmósfera, existe un segundo motivo para preferir un telescopio infrarrojo en órbita con respecto a uno en la Tierra. Cómo mencionamos la semana pasada, prácticamente todos los objetos en la Tierra, incluyendo la atmósfera misma, emiten luz infrarroja, lo cual hace que las observaciones en el infrarrojo desde la Tierra sean como querer ver las estrellas a plena luz del Sol (y con las luces del observatorio prendidas). Al situar un telescopio infrarrojo en el espacio no solo se evitan las dificultades de tener que observar a través de la atmósfera, sino que también es posible enfriar enormemente el telescopio. Así mientras que la mayor parte de los telescopios en Tierra se enfrian, empleando nitrógeno líquido, a 200 grados centígrados bajo cero, los instrumentos en satélites astronómicos infrarrojos se llegan a enfriar a -270 grados, es decir a tan solo un par de grados por encima del llamado cero absoluto (-273 grados), la temperatura mas baja alcanzable.

Observaciones realizadas en el infrarrojo por cohetes alrededor de 1970 mostraron la factibilidad de desarrollar telescopios infrarrojos enfriados con helio líquido. Así la NASA, la Agencia Holandesa de Programas Aereoespaciales (NVIR) y el Consejo Británico de Investigación Científica e Ingeniería (SERC) unieron esfuerzos para construir, lanzar y operar el satélite infrarrojo IRAS (acrónimo de Infrared Astronomical Satellite). El IRAS fue equipado con un espejo de berilio de 60 centímetros de diámetro enfriado mediante mas de 500 litros de helio líquido. Fue lanzado en 1983 y, a pesar de permanecer activo tan solo diez meses, dió lugar a un catálogo con mas de 250,000 fuentes infrarrojas detectadas en las cuatro banda (o "colores") IRAS a longitudes de onda de 12, 25, 60 y 100 micras. IRAS hizo innumerables descubrimientos cómo el de un anillo de polvo rodeando al sistema solar y discos de polvo alrededor de estrellas jóvenes, notablemente en la brillante estrella Vega. IRAS también encontró un tipo particular de galaxias que emiten el 99% de su luminosidad en forma de luz infrarroja. Se ha establecido que estas galaxias suceden brotes violentos de formación de estrellas, a tasas cientos de veces mayores que en nuestra galaxia.

El éxito de la misión IRAS dió pie a varios proyectos de telescopios espaciales infrarrojos que pudieran continuar el estudio de estos objetos y realizar nuevos descubrimientos. El ISO (Infrared Space Observatory) de la agencia espacial europea fue lanzado el 17 de noviembre de 1995 y duró 28 meses en operación. Al igual que IRAS, el espejo primario de ISO fue de 60 centímetros y los detectores de los cuatro instrumentos fueron enfriados a 1.8 grados por encima del cero absoluto (es decir a -271 grados centígrados) mediante mas de 2000 litros de helio líquido, de hecho convirtiendo a ISO en uno de los objetos mas fríos del Universo. ISO, observando luz infrarroja con longitudes de onda entre 2.5 y 240 micras, a permitido estudiar la formación de estrellas en nuestra galaxia y en galaxias lejanas, el origen de sistemas planetarios y la química del Universo. Incluso el telescopio espacial Hubble ha empezado a realizar observaciones en el infrarrojo, aunque en la parte mas cercana al visible -entre 0.8 y 2.5 micras- desde que fue equipado con la cámara infrarroja NICMOS.

En la actualidad hay dos misiones en desarrollo. El STIRF (Space Telescope InfraRed Facility) será el cuarto y último de los "grandes observatorios" de la NASA (los otros tres son el Hubble, el observatorio Compton de rayos gamma y el telescopio de rayos X AXAF, recién bautizado con Chandra). El lanzamiento de STIRF está programado para diciembre del 2001. La agencia espacial europea está desarrollando el FIRST (Far InfraRed and Submillimetre Telescope) que deberá ser puesto en órbita entre 2005 y 2007. Con estas misiones podemos estar seguros que la ventana infrarroja al Universo permanecerá abierta en la primera década del nuevo milenio.


Esperanza Carrasco Licea & Alberto Carramiñana Alonso
Diario Síntesis, 25 de mayo de 1999

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