Métodos de la astronomía
La astronomía es una ciencia de observación: no puede experimentar con su objeto de estudio, solo captar la luz y otras señales que el cosmos envía. Por eso sus métodos se centran en detectar, medir y modelizar la radiación electromagnética, las partículas y, desde 2015, las ondas gravitacionales.
Radiación electromagnética y ventanas
El universo se observa en todo el espectro:
| Banda | Longitud de onda | Qué revela |
|---|---|---|
| Radio | > 1 cm | Medio interestelar frío, púlsares, CMB |
| Microondas | 1 mm – 1 cm | CMB, polvo galáctico |
| Infrarrojo | 0.7 μm – 1 mm | Estrellas frías, discos protoplanetarios, galaxias lejanas |
| Visible | 400 – 700 nm | Estrellas, planetas, nebulosas |
| Ultravioleta | 10 – 400 nm | Estrellas calientes, gas ionizado |
| Rayos X | 0.01 – 10 nm | Agujeros negros, gas caliente en cúmulos |
| Gamma | < 0.01 nm | Supernovas, púlsares, núcleos galácticos activos |
La atmósfera bloquea la mayor parte del espectro excepto visible y radio. Por eso se usan telescopios espaciales: Hubble (visible/UV), Spitzer/WISE (IR), Chandra (X), Fermi (γ), James Webb (IR, desde 2022).
Telescopios
- Refractores (lentes): clásicos, hoy en desuso para investigación.
- Reflectores (espejos): estándar moderno — Hale, VLT, Keck, Gran Telescopio Canarias, Extremely Large Telescope (ELT) en construcción.
- Interferometría: combinar luz de varios telescopios para ganar resolución — VLTI en óptico, ALMA en radio, Event Horizon Telescope (2019: imagen del agujero negro M87*).
- Radioastronomía: antenas parabólicas o arrays — Arecibo (derrumbado 2020), FAST china (sensibilidad récord), SKA (en construcción).
Espectroscopía astronómica
La herramienta fundamental para conocer qué hay en las estrellas y el gas:
- Líneas de absorción/emisión: huellas digitales de elementos y moléculas. Permitió a Fraunhofer (1814) descubrir elementos en el Sol.
- Redshift cosmológico: desplazamiento de líneas al rojo por expansión del universo (Hubble 1929).
- Velocidad radial: corrimiento Doppler que permite detectar exoplanetas (método de la velocidad radial).
- Astroquímica: moléculas complejas en el medio interestelar detectadas por espectroscopía rotacional y vibracional (alcanos, alcoholes, aminoácidos).
Detección de exoplanetas
| Método | Principio | Ejemplos |
|---|---|---|
| Velocidad radial | Movimiento periódico de la estrella | 51 Peg b (1995, primer exoplaneta en estrella solar) |
| Tránsito | Caída de brillo al pasar el planeta | Kepler, TESS — miles de planetas |
| Imagen directa | Apagar la luz estelar (coronógrafo) | Fomalhaut b, HR 8799 |
| Microlente gravitacional | Curvamiento de luz de fondo | OGLE-2005-BLG-390Lb |
| Timing de púlsar | Variaciones en llegada de pulsos | PSR B1257+12 (1992, primeros exoplanetas) |
Cronometría y datación cosmológica
- Años luz como distancia y tiempo simultáneos: vemos el universo como era.
- Decaimiento de isótopos en meteoritos: datación Pb-Pb de la edad del Sistema Solar (4.567 Ga). Ver Métodos de datación.
- Vela standard: cefeidas para distancias galácticas (Leavitt 1908), supernovas tipo Ia para escalas cosmológicas.
Otras señales
- Neutrinos: del Sol (Bahcall/Davis, Nobel 2002), de la supernova SN 1987A, de fuentes astrofísicas.
- Ondas gravitacionales: ondas en el espacio-tiempo detectadas por LIGO/Virgo (2015, primer señal GW150914 de fusión de agujeros negros). Kilonova GW170817 permitió medir la nucleosíntesis del proceso r (ver Nucleosíntesis estelar).
- Rayos cósmicos: partículas energéticas que aportan cloro-36 y otros isótopos usados en geología.
Relación con el vault
- Los métodos de datación geológicos heredan la cronometría de isótopos (ver Métodos de datación).
- Las listas de fuentes incluyen archivos astronómicos (SDSS, Gaia, Kepler) — ver Fuentes.