El Sofista

¿Qué es una imagen de radio?

Las ondas de radio son emitidas por los planetas del Sistema Solar, los elementos químicos de los cometas y de la Vía Láctea, las supernovas, las otras galaxias y los lejanísimos cuásares. Estas ondas de radio viajan por el espacio igual que la luz y los radiotelescopios pueden interceptarlas. A menudo los astrónomos convierten estas señales en imágenes, como las siguientes, en las que se observa, respectivamente, un remanente de supernova, la Luna y una galaxia:

Parecen fotografías, ¿no es cierto? Sin embargo, como las ondas de radio son invisibles cabe preguntar cómo es que los científicos hacen imágenes de radio de los objetos del Universo.

El disco de un radiotelescopio es metálico y tiene forma parabólica. El telescopio de 42 metros —mostrado en la imagen de la derecha— está apuntando a un objeto en el Universo. Las ondas de radio emitidas por ese objeto golpean la superficie del disco y rebotan. Debido a la forma del disco, todas esas ondas rebotan hasta la punta del telescopio, esto es, el punto focal, donde se concentran. A partir de allí las ondas de radio entran en un receptor, que amplifica las ondas, las convierte en señales y las guarda en una computadora. Luego los astrónomos transformarán esta información en imágenes mediante un programa de computadora. Si nuestros ojos pudieran ver las ondas de radio en vez de luz, entonces veríamos la imagen. Pero, obviamente, no podemos. ¿Cómo se hace la transformación?

Para averiguarlo, pueden imprimir la Hoja de Datos 1 o la Hoja de Datos 2. Cada una de esas imágenes está compuesta de cuadraditos a los que llamaremos píxeles. Cada píxel guarda información acerca de las ondas de radio que provienen de un punto en el espacio. El píxel contiguo guarda información del punto espacialmente más próximo y así sucesivamente. Un radiotelescopio reproduce digitalmente la imagen de un objeto y recibe ondas de radio de cada pequeño punto del espacio que rodea al objeto. Algunos puntos pueden tener ondas de radio más potentes que otras. Esta información se guarda en píxeles y la computadora transforma la información en números. Por ejemplo, si las ondas de radio son débiles en una posición en particular, la computadora le asignará un número pequeño al píxel y si no viene ninguna onda de radio de ese punto, le asignará un cero a ese píxel.

Los astrónomos pueden pasar horas o incluso días reproduciendo digitalmente la imagen de un objeto para obtener toda la información necesaria. El procesamiento de los datos para poner los números exactos en todos los píxeles puede también demorar semanas. Una vez que tengan todos los números, recién ahí se podrá generar la imagen. Primero un astrónomo asigna un color a cada número y luego la computadora reemplaza los números por colores. Finalmente se obtiene una imagen de la fuente de radio.

¿Probaron a colorear las hojas de datos enlazadas más arriba? ¿Qué clase de objeto tienen? ¿Se parece a alguno de los tres mostrados al comienzo de la entrada?

Fuente: NRAO (en inglés).

escrito por el sofista @ sábado, julio 05, 2008