Evolución de la formación de estrellas masivas en el canal infrarrojo.
Evolución de la formación de estrellas masivas en el canal infrarrojo. Telescopio Spitzer, NASA

ASTROFÍSICA

Una nueva ventana al universo en infrarrojo

Un grupo de investigadores de la Universidad de Limoges (Francia) propone una forma de mejorar la sensibilidad de los telescopios de infrarrojo es convirtiendo la luz infrarroja en visible.

Decía Ramón de Campoamor aquello de “En este mundo traidor / nada es verdad ni mentira / todo es según el color / del cristal con que se mira” lo que, aparte de consideraciones filosóficas, es especialmente cierto de la observación astronómica a poco que cambiemos “del cristal” por “de la luz”. Efectivamente, el universo puede parecer muy diferente si en vez de observarlo en las frecuencias que los humanos podemos ver (radiación visible) lo hacemos en aquellas otras que nosotros percibimos como calor (infrarrojo).

Los telescopios que detectan el infrarrojo pueden ver, por ejemplo, a través de las nubes intergalácticas que bloquean la luz visible, o ver objetos fríos como exoplanetas en formación. Sin embargo, el peor rendimiento de sus detectores así como la radiación térmica que emiten sus espejos en estas frecuencias hacen que las observaciones infrarrojas sean más complicadas, por ruidosas, que las que se hacen en el visible.

Ahora, un trabajo de un grupo de investigadores que encabeza Pascaline Darré, de la Universidad de Limoges (Francia) sugiere que una forma de mejorar notablemente la sensibilidad de los telescopios de infrarrojo es convirtiendo la luz infrarroja en visible.

El sistema de conversión no es tan simple como pueda sonar. La luz infrarroja recogida por el telescopio se manda a una guía de onda hecha de material óptico no lineal. En ésta la luz infrarroja se mezcla con luz láser y es el agregado lo que se convierte en luz visible mediante un proceso llamado generación de la frecuencia suma. La luz visible generada se conduce a los detectores mediante fibras ópticas. Los estudios experimentales previos realizados por los investigadores muestran que el nuevo método tiene la capacidad para reducir el ruido de detección.

El nuevo método tiene la capacidad para reducir el ruido de detección

Una de las cuestiones que plantea el nuevo método es si será de aplicación para la nueva generación de telescopios que son en realidad grupos de telescopios que funcionan de manera coordinada. Para comprobarlo los investigadores usaron datos del grupo CHARA, en Monte Wilson, cerca de Los Ángeles (Estados Unidos). Los telescopios como CHARA se basan en la interferometría, es decir, construyen las imágenes mezclando las señales que provienen de cada uno de los telescopios que forman el grupo, consiguiendo la misma resolución angular que tendría un telescopio que tuviese el tamaño de todo el grupo. De hecho, los seis telescopios de CHARA constituyen el grupo con mayor resolución angular en el infrarrojo cercano del mundo.

Darré y sus colegas aplicaron su sistema de conversión a dos de los telescopios de CHARA que recogían luz infrarroja de una estrella en la constelación de la Osa Mayor convirtiéndola en luz roja. Esta luz roja proveniente de los dos telescopios, formaba franjas de interferencia en un detector, lo que significa que el proceso de conversión había mantenido la coherencia de los dos haces de luz, algo fundamental para que la interferometría funcione.

Referencia: P. Darré et al. (2016) First On-Sky Fringes with an Up-Conversion Interferometer Tested on a Telescope Array Phys. Rev. Lett. doi: 10.1103/PhysRevLett.117.233902 

* Este artículo es parte de ‘Proxima’, una colaboración semanal de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV con Next. Para saber más, no dejes de visitar el Cuaderno de Cultura Científica.


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