Las regiones espectrales infrarrojas
El infrarrojo se divide generalmente en tres regiones espectrales: el infrarrojo cercano, el infrarrojo medio y el infrarrojo lejano. Subsisten diferencias sobre los límites entre las regiones infrarrojas y éstos pueden variar. El factor principal que determina qué longitudes de onda se incluyen en cada una de las tres regiones infrarrojas es el tipo de tecnología que el detector utiliza para recolectar la luz infrarroja.En la década de 1960 los observatorios terrestres comenzaron a observar en el infrarrojo cercano. Se realizan en forma muy similar a las observaciones en luz visible para longitudes de onda menores de 1 micrón, pero requieren detectores infrarrojos especiales cuando la longitud de onda supera 1 micrón. Las observaciones en el infrarrojo medio y lejano sólo se pueden realizar desde observatorios situados más allá de la atmósfera terrestre. Estas observaciones requieren el uso de los detectores especialmente enfriados que contienen cristales como el germanio, cuya resistencia eléctrica es muy sensible al calor.
Imagen visible (cortesía de Howard McCallon), en el infrarrojo cercano (2MASS) y en infrarrojo medio (ISO) de la Nebulosa de la Cabeza de Caballo. Composición de las imágenes: Robert Hurt.Cualquier objeto que tenga una temperatura, es decir, que irradie calor, emite radiación infrarroja. Por consiguiente, todos los objetos celestes emiten básicamente en el infrarrojo. La longitud de onda en la cual irradia un objeto dependerá fundamentalmente de su temperatura. En general, cuando la temperatura de un objeto desciende, la radiación emitida se correrá hacia las longitudes de onda infrarrojas más lejanas. Esto significa que algunas longitudes de onda infrarrojas son mejores para estudiar determinados objetos que otras.
Conforme nos movemos del infrarrojo cercano hacia las regiones del espectro correspondientes al infrarrojo medio y al infrarrojo lejano, algunos objetos celestes se hacen visibles y otros desaparecen. Por ejemplo, en la imagen mostrada arriba se pueden ver más estrellas (por lo general, estrellas más frías) cuando pasamos de la imagen en luz visible a la del infrarrojo cercano. En esta última longitud de onda el polvo se hace transparente, lo que permite observar las regiones que el polvo había ocultado en la imagen óptica. En la imagen tomada en el infrarrojo medio es el polvo más frío el que brilla.
La tabla siguiente resume lo que podemos ver en las diferentes regiones espectrales infrarrojas.
(micrones) | (Kelvin) | ||
Gigantes rojas El polvo es transparente | |||
El polvo calentado por la luz estelar Discos protoplanetarios | |||
Las regiones centrales de las galaxias Nubes moleculares muy frías |
El infrarrojo cercano
Cuando nos alejamos de la luz visible hacia las longitudes de onda más largas, entramos en la región infrarroja. Las estrellas azules y calientes, que se veían claramente en luz óptica, se desvanecen en la región infrarroja cercana, mientras que las estrellas más frías se adueñan del campo visual. Tanto las enormes estrellas gigantes rojas como las estrellas enanas rojas de menor masa dominan la región infrarroja cercana. Es en esta región donde el polvo interestelar es más transparente a la luz infrarroja.
A la izquierda, una imagen visible (cortesía de Howard McCallon) del centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y a la derecha, la vista en el infrarrojo cercano (2MASS).Fíjense cómo el centro de nuestra galaxia, que queda oculto por el polvo oscuro en luz visible (en la imagen de la izquierda), se hace transparente en el infrarrojo cercano (en la imagen de la derecha). La mayor parte de las estrellas más calientes de la imagen visible ya no se ven en la imagen del infrarrojo cercano. En esta última imagen se distinguen estrellas más rojizas y frías, que no aparecían en la imagen tomada en luz óptica. Estas estrellas son, en su mayoría, enanas rojas y gigantes rojas.
Las gigantes rojas son estrellas enormes de color rojizo o anaranjado que están agotando su combustible nuclear. Pueden llegar a expandirse hasta unas cien veces su tamaño original y alcanzar temperaturas que van desde los 2000 a los 3500 K. Las gigantes rojas irradian con mayor intensidad en la región del infrarrojo cercano.
Las enanas rojas constituyen el tipo de estrella más común. Son mucho más pequeñas que el Sol. Además, son las más frías de todas las estrellas, con una temperatura de aproximadamente 3000 K, lo que significa que irradian con mayor potencia en el infrarrojo cercano. Casi todas las enanas rojas son demasiado tenues para ser detectadas por los telescopios ópticos, lo que explica que fueran descubiertas por primera vez en el infrarrojo cercano.
Ir a la segunda y última parte de esta nota, dedicada a las regiones infrarrojas media y lejana.
Fuente: Cool Cosmos (en inglés).
escrito por el sofista @ sábado, octubre 16, 2010
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