Dirección de Misiones Científicas de la NASA

Frecuencia de las ondas de radio

¿Qué son las ondas de radio?

Una antigua fotografía de Karl Jansky frente a su radiotelescopio.

En 1932, Karl Jansky en los laboratorios Bell reveló que las estrellas y otros objetos del espacio irradiaban ondas de radio. Crédito: NRAO/AUI

Las ondas de radio tienen las longitudes de onda más largas del espectro electromagnético. Van desde la longitud de un balón de fútbol hasta más grandes que nuestro planeta. Heinrich Hertz demostró la existencia de las ondas de radio a finales de la década de 1880. Utilizó un hueco de chispa unido a una bobina de inducción y otro hueco de chispa en una antena receptora. Cuando las ondas creadas por las chispas de la bobina transmisora eran captadas por la antena receptora, las chispas saltaban también su hueco. Hertz demostró en sus experimentos que estas señales poseían todas las propiedades de las ondas electromagnéticas.

Puedes sintonizar una radio a una longitud de onda -o frecuencia- específica y escuchar tu música favorita. La radio «recibe» estas ondas de radio electromagnéticas y las convierte en vibraciones mecánicas en el altavoz para crear las ondas de sonido que puedes escuchar.

EMISIONES DE RADIO EN EL SISTEMA SOLAR

Los objetos astronómicos que tienen un campo magnético cambiante pueden producir ondas de radio. El instrumento de radioastronomía llamado WAVES de la nave espacial WIND registró un día de ráfagas de ondas de radio procedentes de la corona del Sol y de los planetas de nuestro sistema solar.

Los datos que se muestran a continuación muestran las emisiones procedentes de diversas fuentes, incluyendo ráfagas de radio procedentes del Sol, de la Tierra e incluso de la ionosfera de Júpiter, cuyas longitudes de onda miden unos quince metros de longitud. El extremo derecho de este gráfico muestra las ráfagas de radio procedentes del Sol, causadas por los electrones que han sido expulsados al espacio durante las erupciones solares y que se mueven a un 20% de la velocidad de la luz.

Un gráfico que muestra la frecuencia de las emisiones de radio durante un período de 24 horas. Las frecuencias superiores a 1000 kHz son las que se originan en el Sol. Las emisiones de frecuencia entre 600 y 1000 kHz provienen de Júpiter, mientras que la Tierra produce frecuencias entre 200 y 400.

Credit: NASA/GSFC Wind Waves Michael L. Kaiser

RADIO TELESCOPES

Los radiotelescopios miran hacia el cielo para ver planetas, cometas, nubes gigantes de gas y polvo, estrellas y galaxias. Estudiando las ondas de radio procedentes de estas fuentes, los astrónomos pueden conocer su composición, estructura y movimiento. La radioastronomía tiene la ventaja de que la luz solar, las nubes y la lluvia no afectan a las observaciones.

Como las ondas de radio son más largas que las ópticas, los radiotelescopios se fabrican de forma diferente a los telescopios utilizados para la luz visible. Los radiotelescopios deben ser físicamente más grandes que los ópticos para poder obtener imágenes de resolución comparable. Pero pueden hacerse más ligeros con millones de pequeños agujeros cortados a través del plato, ya que las largas ondas de radio son demasiado grandes para «verlas». El radiotelescopio de Parkes, que tiene un plato de 64 metros de ancho, no puede producir una imagen más clara que la de un pequeño telescopio óptico de patio trasero.

Fotografía de una antena parabólica gigante.
Crédito: Ian Sutton

UN TELESCOPIO MUY GRANDE

Para obtener una imagen de radio más clara, o de mayor resolución, los radioastrónomos suelen combinar varios telescopios más pequeños, o platos receptores, en un conjunto. Juntos, estos platos pueden actuar como un gran telescopio cuya resolución está fijada por el tamaño máximo del área. El radiotelescopio Very Large Array (VLA) del Observatorio Radioastronómico Nacional de Nuevo México es uno de los principales observatorios astronómicos de radio del mundo. El VLA consta de 27 antenas dispuestas en un enorme patrón en forma de «Y» de hasta 36 km de diámetro (aproximadamente una vez y media el tamaño de Washington, DC).

Las técnicas utilizadas en radioastronomía en longitudes de onda largas pueden aplicarse a veces en el extremo más corto del espectro radioeléctrico: la parte de microondas. La imagen del VLA que se muestra a continuación captó las emisiones de energía de 21 centímetros alrededor de un agujero negro en la parte inferior derecha y las líneas de campo magnético que tiran del gas en la parte superior izquierda.

Una imagen que muestra una bola de color blanco y rojo brillante en la parte inferior derecha con hilos en rojo que se arquean en la parte superior e izquierda indicando las líneas de campo magnético.
Crédito: VLA & NRAO, FarhadYusef-Zedehet al. Northwestern

EL CIELO DE RADIO

Si miráramos el cielo con un radiotelescopio sintonizado a 408 MHz, el cielo se vería radicalmente diferente de lo que vemos en luz visible. En lugar de ver estrellas puntuales, veríamos púlsares lejanos, regiones de formación estelar y restos de supernovas dominarían el cielo nocturno.

Los radiotelescopios también pueden detectar cuásares. El término cuásar es la abreviatura de fuente de radio cuasi estelar. El nombre se debe a que los primeros cuásares identificados emiten principalmente energía de radio y se parecen mucho a las estrellas. Los cuásares son muy energéticos, y algunos emiten 1.000 veces más energía que toda la Vía Láctea. Sin embargo, la mayoría de los cuásares quedan bloqueados de la vista en luz visible por el polvo de las galaxias que los rodean.

Una imagen oscura con manchas definidas de color azul en la parte inferior izquierda, y verde en la superior derecha, con una mancha de color amarillo en el centro.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/A.Martínez-Sansigre

Los astrónomos identificaron los cuásares con la ayuda de datos de radio del radiotelescopio VLA porque muchas galaxias con cuásares aparecen brillantes cuando se ven con radiotelescopios. En la imagen de falso color que aparece a continuación, los datos infrarrojos del telescopio espacial Spitzer están coloreados en azul y verde, y los datos de radio del telescopio VLA se muestran en rojo. La galaxia portadora del cuásar destaca en amarillo porque emite tanto luz infrarroja como de radio.

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Citaciones
APA

Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio, Dirección de Misiones Científicas. (2010). Ondas de radio. Recuperado , del sitio web de Ciencia de la NASA: http://science.nasa.gov/ems/05_radiowaves

MLA

Dirección de Misión Científica. «Ondas de radio» Ciencia de la NASA. 2010. Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio. http://science.nasa.gov/ems/05_radiowaves

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