HISTORIA DE LA ASTRONOMÍA INFRARROJA  


NUEVA TECNOLOGÍA

Durante las últimas décadas, la astronomía infrarroja se ha convertido en un campo importante de la astronomía, gracias a los rápidos avances tecnológicos en la fabricación de detectores infrarrojos. La mayoría de estos avances tuvieron lugar durante la década de los ochenta, como consecuencia directa de las investigaciones realizadas por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos. La radiación infrarroja tiene longitudes de onda más largas que la luz visible pero menos energía, de modo que ésta resulta insuficiente para interactuar con los mismos aparatos que la luz óptica (por ejemplo, las placas fotográficas). Por ello, para detectar la radiación infrarroja los astrónomos deben emplear dispositivos electrónicos especiales.

Al principio utilizaron termocuplas y termopilas pero, alrededor de 1950 comenzaron a usar detectores de sulfuro de plomo (PbS), que son sensibles a longitudes de onda de 1 a 4 micrones. Cuando la radiación infrarroja “ilumina” un detector, éste cambia su resistencia eléctrica, de modo que es posible relacionar dicho cambio con la cantidad de radiación incidente. Para aumentar su sensibilidad, los detectores de PbS se enfrían hasta una temperatura de 77 K (-196 °C) introduciéndolos en tanques llenos de nitrógeno líquido.

En 1961, la invención del bolómetro de germanio se convirtió en uno de los desarrollos más importantes de la astronomía infrarroja, ya que estos detectores son cientos de veces más sensibles que sus antecesores y miden una gama más amplia de longitudes de onda. El detector es básicamente una delgada tira de germanio que se introduce en un envase muy frío, en el que existe una pequeña abertura para que entre la luz. Cuando la radiación infrarroja incide sobre el germanio, calienta el metal y cambia su conductividad (la conductividad es una medida de la cantidad de corriente que puede pasar por un objeto). El cambio de conductividad es proporcional a la cantidad de radiación infrarroja que entra por la abertura. El bolómetro de germanio es mucho más eficiente a temperaturas extremadamente bajas (menores aún que las del nitrógeno líquido). Por ello es mejor usar helio liquido, que enfría el bolómetro a una temperatura de 4 K (-269 °C), es decir, unos pocos grados por encima del cero absoluto. Para ello se diseñó un tanque aislante de metal, denominado dewar, en el que se coloca el bolómetro. En estas condiciones, el bolómetro de germanio es sensible a todas las longitudes de onda infrarrojas. Para estudiar una cierta longitud de onda irradiada por un objeto astronómico determinado, los astrónomos colocan filtros frente a los detectores que sólo permiten el paso de la radiación en la banda deseada.

La tecnología de los detectores infrarrojos continúa avanzando a pasos agigantados. Los astrónomos utilizan ahora detectores de antomoniuro de indio (InSb) y de mercurio-cadmio-telurio (Hg-Cd-Te) para las bandas de 1 a 5 micrones. Estos detectores funcionan de manera similar a los detectores de PbS, pero utilizan materiales mucho más sensibles al infrarrojo. En la década de los 80, el desarrollo de matrices de detectores infrarrojos representó otro enorme salto en la sensibilidad de las observaciones infrarrojas. Básicamente, las matrices son combinaciones de detectores individuales que permiten obtener imágenes con decenas de miles de elementos de imagen (píxeles) al mismo tiempo. Estos detectores ya se han utilizado en varios satélites infrarrojos. En 1983, la misión de IRAS utilizó una matriz de 62 detectores. En la actualidad, los astrónomos comúnmente utilizan matrices compuestas por 256 hileras de 256 detectores cada una, es decir, un total de 65.536 detectores. Gracias a estos avances tecnológicos, la astronomía infrarroja se ha desarrollado tal vez más rápidamente que ningún otro campo astronómico y continúa trayéndonos nuevas e interesantes vistas del universo.

Última actualización: 28 de noviembre de 2000

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