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Metodologa de la Investigacin 4MM5
ESCUCHANDO EL UNIVERSO
El lenguaje de la luz
El universo habla, se comunica con nosotros, contina e incansablemente grita, berrea, susurra,
canta, todo al mismo tiempo, nunca calla y todo a travs del nico lenguaje que conoce, la luz. Es a
travs de este fenmeno que el universo nos revela sus ms oscuros y fascinantes secretos, que solo
somos capaces de comprender en la medida que nuestro desarrollo cientfico y tecnolgico nos lo
permite.
Todo lo que se conoce sobre el universo es gracias a la informacin que la luz ofrece despus de
originarse en un remoto lugar, viajar millones de kilmetros por millones de aos a travs de sitios
misteriosos e insondables para que, fortuitamente, en medio de otro remoto lugar arribe a un
pequeo planeta azul y sea capturada por alguno de los tantos instrumentos con los que cuentan
los astrnomos, quienes deben valerse de sus conocimientos sobre la naturaleza para interpretar lo
que ella contiene.
La luz tiene distintas facetas segn la magnitud de su amplitud, su modo de polarizacin y la
frecuencia con la que oscile, depende de la fuente de la que fue emitida y de los obstculos
sorteados para alcanzar nuestros dispositivos. Debido a nuestra naturaleza, definida por las
condiciones que prevalecen en nuestro mundo, nuestro ojo solo es capaz de detectar aquellos rayos
de luz con longitudes de onda entre los 400 nm y 700 nm, suficientes para observar una limitada
cantidad de estrellas, nebulosas, los 7 planetas ms prximos a la Tierra y un puado de galaxias
cercanas, aunque completamente ciegos para la exploracin de atmosferas extraterrestres,
sistemas planetarios en nacimiento y un gran nmero de fenmenos que emiten luz en frecuencias
invisibles tanto a nuestros ojos, como a los instrumentos que operan en el mismo rango de
frecuencia.
La nfima porcin que nuestros sentidos son capaces de detectar limitan enormemente nuestra
comprensin del espacio, es por ello que se recurre al empleo de otras regiones del espectro de la
luz, capaces de develarnos mundos y realidades muy distintas a las que conocemos.
Es cuando la radioastronoma entra en juego, esta rama de la astronoma estudia aquellos
fenmenos y objetos celestes que suceden a bajas frecuencias en el espectro electromagntico del
radio siendo todas aquellas que estn por debajo de la radiacin infrarroja, como el tipo de
frecuencia con la que se transmite la televisin y la radio, de ah su nombre. Se trata de una ciencia
muy reciente cuya aparicin data de comienzos del siglo pasado cuando el ingeniero Karl Jansky
trabajador de Bell Telephone Laboratories captur por primera vez seales de radio provenientes
del centro de la Va Lctea. Pero no fue hasta finales de la segunda guerra mundial con el portentoso
avance tecnolgico que se detona el desarrollo de la radioastronoma.
Pero, exactamente qu clase de fenmenos podemos ver a travs de seales de radio?
Detrs de la cortina de arena
Imaginemos que estamos de viaje por los extensos desiertos del Sahara como parte de una gran
caravana que se interna en lo profundo de un mar de dunas. Todos los integrantes de la caravana
llevamos consigo un radio que nos mantendr comunicados ante cualquier percance. El camello
sandraNota adhesivaal
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sandraNota adhesivaCules condiciones?
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sandraNota adhesivaRedaccin
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sandraNota adhesivaCALIFICACIN: 9El artculo es muy interesante y en lneas generales est bien realizado; sin embargo, aun hay partes sumamente especializadas para un artculo de divulgacin.
Metodologa de la Investigacin 4MM5
frente a nosotros est a solo 1 metro de distancia, mientras que aquel detrs nuestro a solo 2 m
aproximadamente, esto se concluye a partir de una simple observacin. Sin embargo las condiciones
en el desierto en ocasiones son impredecibles, jugndonos una mala pasada, levantando una gran
tormenta de arena que se aproxima hacia nosotros. Imposibilitados para evadirla, dada su cercana,
nos resignamos a cubrirnos la cara, encender los radios y apearnos de nuestros camellos esperando
pacientemente su llegada. Ya dentro de la tormenta asomamos un ojo entre la palestina que
protege nuestro rostro para asegurarnos que nuestros compaeros siguen, en el mismo sitio, previo
al impacto de la tormenta. Y cul es nuestra sorpresa al descubrir que no podemos ver
absolutamente nada, ms que una espesa cortina griscea por doquier; entonces, tomamos los
radios y al sintonizarlos en la misma frecuencia, podemos comunicarnos con el resto de la caravana
quienes nos reportan que se encuentran bien, asentados en la misma posicin donde nos atrap la
tormenta.
Algo parecido sucede en el universo, las galaxias que por su posicin y orientacin respecto a la
tierra se muestran de canto, tal y como ocurre con nuestra Va Lctea, sus centros galcticos son
imposibles de observar por la relativa gran densidad de polvo estelar concentrado en el disco de la
galaxia de la misma forma que la visibilidad es limitada en una tormenta de arena, empero la
radiacin de radio proveniente del centro de la galaxia fcilmente pasa a travs de todo este polvo
csmico llegando hasta nuestros instrumentos, permitiendo a los astrnomos observar lo que
sucede detrs de regiones con alta concentracin de gas y polvo estelar.
En busca de vida extraterrestre.
Estamos solos en el universo? es una de las preguntas mximas elementales que nos hemos
planteado como humanidad, que es solo hasta los ltimos aos que se ha tratado con seriedad.
Por supuesto que no hablamos de las grotescas y fantsticas descripciones sobre avistamientos de
platillos voladores hechas por fanticos y oportunistas uflogos que carecen tanto de pruebas como
de un mayor anlisis, si no de estudios y exploraciones realizadas por cientficos con estricto apego
al mtodo cientfico.
Uno de estos estudios involucra directamente a la radioastronoma que consiste en el anlisis de la
composicin atmosfrica de cuerpos celestes. La atmosfera es la mezcla de gases que circunda a un
objeto del espacio y cuya constitucin depende del tamao y temperatura del objeto, as como las
condiciones externas en las que se desempea. Para que un planeta sea propenso a albergar vida
tal y como la conocemos debe contar con una atmosfera muy especfica, muy parecida a la nuestra.
Para que las molculas de la atmosfera se formen se requiere que el medio donde se encuentran
sus elementos este a una temperatura relativamente baja, quienes emiten fotones de baja energa
en el espectro del radio.
Los astrnomos a travs de la caracterizacin de la emisin de fotones de un conjunto de molculas
en los laboratorios son capaces de identificar el tipo de molculas que componen la atmosfera
planetaria de aquellos objetos que el radiotelescopio es capaz de observar. Con lo que puede
concluirse si el cuerpo es propicio o no para albergar vida.
La exploracin de atmosferas terrestres solo nos permite identificar la posible presencia de
cualquier tipo de vida en otros mundos, para la bsqueda especifica de vida inteligente se emplean
otras tcnicas.
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sandraResaltadoPero
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sandraNota adhesivaEs recomendable cuidar los juicios de valor, mejor no anoten esta parte
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sandraNota adhesivaRedaccin
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sandraNota adhesivaDefinir
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Metodologa de la Investigacin 4MM5
El proyecto SETI (Search for Extra Terrestrial Intelligence) por sus siglas en ingls, busca seales
anmalas del espacio a travs de una red de Radiotelescopios por todo el mundo, cuyos emisores
sean seres inteligentes tratndose de comunicar con otras civilizaciones, tal y como lo hacemos
nosotros. La frecuencia a la que los astrnomos sintonizan sus dispositivos es la misma que emite el
hidrogeno, a 21 cm de longitud de onda, al ser la ms abundante en el universo y porque creerse
que sera la emitida por civilizaciones inteligentes por la misma razn.
Hasta el momento el programa no ha dado resultados concluyentes, dada la titnica labor que
comprende el barrer todo el universo a una infinidad de frecuencias posibles, pero se espera que
con la construccin de ms y mejores radiotelescopios nos ofrezcan una respuesta final, que sin
importar cul sea, impactar profundamente la concepcin filosfica sobre el universo y nuestro
papel en l.
Los radiotelescopios, nuestros odos
Era el ao de 1965, cuando dos jvenes astrnomos de los Laboratorios Bell, Arno Penzias y Robert
Wilson, experimentaban con las comunicaciones satelitales, siendo su principal instrumento una
extraa antena con forma de bocina de fongrafo rectangular. Debido al tipo de investigacin que
realizaban, se deba eliminar cualquier interferencia que pudiera alterar los resultados, por lo que
las seales de radares, de estaciones de radio e incluso las seales de radio emitidas por la misma
antena, haban sido suprimidas. Sin embargo, a pesar de todos los cuidados que tenan en el
experimento, seguan recibiendo una misteriosa seal de ruido constante, provena de todas
direcciones y se poda detectar a cualquier hora, pronto llegaron a la conclusin de que la seal
detectada no provena de la Tierra, tampoco del sistema Solar y ni siquiera de nuestra galaxia;
Penzias y Wilson, de forma sorpresiva y con la ayuda de la extraa antena (figura 1), haban
escuchado el nacimiento del Universo.
Hoy en da, la tecnologa nos permite la construccin de
radiotelescopios cada vez ms sofisticados, que en los tiempos de
Penzias y Wilson hubieran parecido ciencia ficcin. Un ejemplo es
el radiotelescopio ubicado en Arecibo, Puerto Rico, que con un
dimetro de 305 m es el ms grande del mundo (figura 2). Debido
a su gran tamao, la antena principal est construida sobre una
depresin en la superficie de la tierra que sirve como soporte, por
lo que no se puede mover. Para apuntar el radiotelescopio, en
lugar de mover la antena como se esperara en cualquier otro Figura 1 Penzias y Wilson con su extrao radiotelescopio al fondo
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sandraNota adhesivaDado que se trata de un documento de divulgacin es recomendable anotar el nombre en espaol
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sandraNota adhesivaA qu se refieren con anmalas?
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sandraNota adhesivaDefinir
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sandraNota adhesivaRedaccin confusa
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sandraNota adhesivaDefinir
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sandraNota adhesivaEn el artculo de divulgacin no es necesario anotar el nmero de la figura.
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sandraNota adhesivaEs una afirmacin un tanto polmica, habra que explicar por qu
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Metodologa de la Investigacin 4MM5
telescopio, se mueve el receptor, el cual es sostenido sobre dicha antena gracias a tres enormes
soportes.
Entre los hallazgos ms importantes
realizados utilizando este telescopio, se
encuentran: el periodo de rotacin de
Mercurio sobre su propio eje, el primer
planeta encontrado en otro sistema
planetario, un premio nobel de fsica fue
iniciado en este observatorio, adems de
importantes observaciones a cometas,
galaxias, plsares, etc.
Pero los radiotelescopios no solo pueden ser
mviles o fijos, sino tambin deformables, y
es donde el Gran Telescopio Milimtrico
Alfonso Serrano (GTM) destaca (figura 3).
Este radiotelescopio, ubicado en Sierra
Negra, Mxico, es el ms grande a nivel
mundial en su rango de frecuencia, cuenta con una superficie reflectora primaria de 50m,
constituida por 180 segmentos individuales distribuidos en 5 anillos concntricos. Lo sorprende de
este telescopio es su superficie activa, ya que cada uno de los 180 segmentos se conectan y alinean
a travs de motores, de tal manera que se compensen las deformaciones gravitacionales, logrando
maximizar la eficiencia al momento de observar.
Este telescopio fue puesto en marcha en el 2013, por lo que apenas est dando a conocer sus
primeras observaciones.
El GTM promete importantes observaciones que
ayudaran a comprender ms el universo, gracias a su
nueva tecnologa de paneles independientes.
Imaginemos ahora que cada uno de esos paneles fuera
un radiotelescopio, y que dispusiramos estos
radiotelescopios a determinadas distancias entre ellos,
pero todos apuntando al mismo punto en el espacio. A
esta tcnica se le conoce como interferometra por
radio, su principal caracterstica es la de simular un
radio telescopio de una sola antena de gran tamao,
utilizando antenas mucho ms pequeas separadas
entre s. Consiste en la recoleccin y unin de datos
provenientes de dos o ms antenas, ubicadas
estratgicamente para que trabajen como una sola
antena, tan grande como la separacin entre las
antenas pequeas al observar el mismo objeto.
El telescopio ms grande del mundo que emplea interferometra es Atacama Large
Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ubicado en el desierto de Atacama en Chile (figura 4). Es el
Figura 2 Radiotelescopio de Arecibo en Puerto Rico
Figura 3. Radiotelescopio GTM en Puebla, Mxico
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sandraNota adhesivaCules?
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sandraNota adhesivaHabra que explicar mejor la estructura de un telescopio
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Metodologa de la Investigacin 4MM5
mayor y ms caro proyecto astronmico del mundo, con un costo de mil millones de euros,
comprende 66 antenas de 7 m y 12 m, diseadas para detectar longitudes de onda milimtricas y
submilimetricas. Las antenas pueden ser desplazables, lo que permite modificar parmetros al
observar, como la resolucin. Pero para que las antenas trabajen en conjunto, es necesario unir los
datos provenientes de cada una, para ello se instal una de las supercomputadoras ms rpidas del
mundo, llamada correlacionador, que recopila y combina todos los datos a una velocidad increble.
ALMA fue puesto en funcionamiento
a partir del 2013, por lo que tambin
representa un prometedor futuro en
el campo de la radioastronoma, que
pretende desentraar los orgenes de
estrellas y planetas, as como
entender y observar con ms detalle
el comportamiento del Sol.
Muchos han sido los radiotelescopios
que han marcado la historia en la
astronoma, vemos como las nuevas
tecnologas sustentan en gran medida
estos avances cientficos. Prueba de
ello es la construccin de lo que ser el
telescopio de antena nica ms grande el mundo el Five hundred meter Aperture Spherical
Telescope (FAST) en China, con un dimetro del reflector de 500 m, un 60% ms grande que el de
Arecibo, adems de que su superficie ser activa, lo que quiere decir que contara con 4600 paneles
que podrn orientarse independientemente (similar a la superficie del GTM).
Becerril Tapia Marcial Garca Barragn Rodrigo
Figura 4 Arreglo de Radiotelescopios ALMA en el desierto de Atacama en Chile
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sandraNota adhesivaNo abusen de los parntesis. Hace falta una frase de cierre, pues as queda abierto