¿Rayos X? ¿Infrarrojos? ¿Eso qué es?

28/8/11
Muchas veces, en todo lo relacionado con estos temas, escuchamos palabras como "imagen en rayos X", "infrarrojos", "microondas", o "visible". ¿Pero qué quiere decir todo eso?

Cuando nos hablan de estas cosas, se están refiriendo a la luz. Más concretamente, a las propiedades de la luz. Pero para poder entender todo esto, primero hay que aclarar un par de puntos referentes a la luz.

Solemos pensar que la luz es "eso que vemos", pero nada más lejos de la realidad. Hay que entende la luz como una onda (aunque en realidad, ¡la luz se comporta como una onda y una partícula a la vez!). Una onda no es más que la propagación de una perturbación de alguna propiedad del medio, y para hacernos una idea podemos compararlo con lo que ocurre cuando tiramos una piedra al agua y salen anillos.



Una onda viajando hacia la izquierda.


En el caso de la luz, la onda es de tipo electromagnético, que quiere decir que supone la propagación de un campo eléctrico y uno magnético (este último siempre transversal al primero). Dependiendo de las características de la onda, tendremos unas propiedades u otras.


Esquema de una onda.

Fijémonos en la imagen anterior: vemos que la onda tiene dos puntos marcados como crestas o máximos. La distancia que hay entre un máximo y otro se llama longitud de onda, y está relacionada con la energía que transporta la onda: cuanto más pequeña es esta longitud (es decir, cuanto más "apretados" están los máximos) más energética es.


Dos ondas electromagnéticas,
la roja menos energética que la azul
(¡esta elección de colores no es casualidad!).

¿Y todo esto a qué viene? Pues enlazando lo que os decía al principio, viene a que la luz no es sólo "lo que vemos". La luz tiene todo un rango de longitudes de onda que se denomina espectro electromagnético, y depende de esta distancia entre un máximo y otro. Lo que nosotros vemos es sólo una pequeña (muy pequeña) parte.

Espectro electromagnético.
Fijáos en que el espectro visible por el hombre
es en realidad una parte ínfima de todo el espectro.


Para hacernos una idea del tamaño de la luz "visible", vamos a utilizar una unidad de medida que se llama Amstrong. Un metro equivale a 10000000000 amstrongs, así que son algo bastante pequeño. Bien, pues la luz que nosotros vemos va desde los 3500-4000 amstrongs (que corresponde al violeta) hasta los 6500-7000 amstrong (rojo). Si os dais cuenta, esto significa que la longitud de onda del azul es más pequeña que la del rojo, y por lo tanto el azul es "más energético" que el rojo. Si nos vamos a longitudes de onda más pequeñas que los 3500 estamos más allá del violeta, es decir, en el ultravioleta. Y maś allá todavía tenemos los rayos X y los gamma. Si nos vamos en el otro sentido (hacia longitudes de onda más largas que el rojo) estaremos por debajo del rojo, es decir, en el infrarrojo. Por debajo tenemos las microondas (del tamaño aproximado de micras, es decir, de 0,000001 metros), después las milimétricas (del tamaño del milímetro) y después las ondas de radio (que llegan a tener longitudes de onda de kilómetros).

(Pequeña nota interesante: resulta que la longitud de onda a la que mejor responde el ojo es a 5500 amstrongs, que corresponde con la mayor cantidad de radiación emitida por el Sol...¿casualidad?)

¿Y todo esto por qué es importante? Ya solo falta por entender una última cosa, y es la relación que hay entre la luz que emite un objeto y su temperatura. Normalmente, la luz que vemos de los objetos es luz reflejada, es decir, no la emiten por si mismos. Algo así como que al apagar la luz de una habitación no vemos nada. Sin embargo, ¿qué pasa si en medio de la habitación apagada hay un clavo incandescente? En ese caso sí lo veríamos, ¿verdad?. Esto se debe a que todos los objetos, por el hecho de tener temperatura emiten radiación. Lo que pasa es que normalmente, la radiación es tan débil (tiene una longitud de onda tan grande) que no podemos verla. Seguro que todos habéis visto esas películas de espías en las que utilizan una cámara térmica para encontrar a alguien por la noche, por ejemplo. Esas cámaras son sensibles a longitudes de onda más grandes, y por lo tanto nos permiten ver la radiación que emiten las personas. Y por último, resulta que cuanto más caliente es algo, más energética es la radiación que emite (tiene sentido, ¿verdad?. Volviendo al caso del clavo, si apagamos la luz y el clavo está frío no veremos nada, pero si lo vamos calentando empezaremos a verlo de color rojo, irá pasando al amarillo, luzo al azul, y si seguimos dejaremos de verlo porque emitirá en ultravioleta (a grandes rasgos, un objeto no emite sólo en una longitud de onda).

Todo esto quiere decir que si tenemos sólo un telescopio óptico como Hubble...¡nos estamos perdiendo un montón de información! Pero si le añadimos la información es un observatorio de rayos X como Chandra y de infrarrojos como Spitzer, la cosa cambia. Podemos detectar fenómenos muy energéticos en rayos X, no tan energéticos en el óptico, y las regiones más frías (como el polvo) en infrarrojos. Y además, las imágenes a color que salen al mezclar las tres bandas son increíbles.


Galaxia del sombrero vista por Chandra, Hubble y Spitzer.
La imagen de la izquierda es la composición de las tres.

Así que ya sabéis, cuando veáis una imagen en rayos X, no es que "eso no sea de verdad". ¡Es que no podíamos verlo antes!

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1 comentarios:

Anadelagua dijo...

Ameno y sencillo.Me gusta.
Saludos.
Paz

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