Algunos telescopios funcionan con luz visible, otros con radiación de radio. Las bellas imágenes del telescopio espacial James Webb están hechas con radiación infrarroja. La astronomía tiene ahora un punto ciego: la radiación infrarroja lejana. Para cambiar esto, el astrónomo experimental Jochem Baselmans y sus colegas han desarrollado un detector de infrarrojo lejano extremadamente sensible.
¿Qué se puede ver en las imágenes de una cámara con un detector de infrarrojo lejano?
Con una cámara de infrarrojo lejano se pueden obtener imágenes de objetos fríos y distantes del universo. Esto se debe a que la radiación que emite un objeto depende de su temperatura. Si algo está a 5000 °C, como el sol, el pico está en la luz visible. Por lo tanto, el sol se ve mejor con una cámara de luz visible. La radiación cósmica de fondo, emitida justo después del big bang, es de -270 °C. Para medirla, se necesita un detector de radiación de microondas.
La radiación infrarroja lejana es emitida, por ejemplo, por el polvo y el gas que rodean a las estrellas. Los objetos fríos del universo lejano y joven (como las primeras galaxias) también irradian en el infrarrojo lejano. "Así que si quieres entender el universo frío, distante y joven, tienes que mirar esa radiación".
¿No es el telescopio espacial James Webb (JWST) el que ya observa la radiación infrarroja?
El JWST puede medir gran parte de la radiación infrarroja, pero no el infrarrojo lejano. Esto se debe a que su espejo tiene una temperatura tal que emite por sí mismo la radiación térmica del infrarrojo lejano. Esa radiación cegaría sus propios detectores. Es como intentar mirar las estrellas en una noche oscura mientras alguien te alumbra con una linterna. No se consigue nada con eso; por eso el JWST no lleva detectores de infrarrojo lejano a bordo.
¿Qué se necesita para observar la radiación infrarroja lejana?
En primer lugar, se necesita un detector que pueda medir la radiación infrarroja lejana. La tecnología de semiconductores de los telescopios actuales, y por ejemplo de la cámara de su teléfono móvil, no puede hacerlo. Se necesita la tecnología de los superconductores. Esto es complejo porque los superconductores solo funcionan cuando se enfrían a una fracción de grado por encima del cero absoluto de -273 °C. Así que su detector necesita un costoso sistema de refrigeración.
Después, hay que poner esos costosos detectores superconductores en un satélite, porque la atmósfera terrestre bloquea casi toda la radiación infrarroja. "Por último, se necesita un telescopio superenfriado, en el que el espejo se enfría a unos pocos grados por encima del cero absoluto para evitar que los detectores del infrarrojo lejano queden cegados por su propia radiación térmica".
¿Por qué no se había desarrollado hasta ahora un detector sensible de infrarrojo lejano?
Fue una especie de problema similar al del huevo o la gallina. Un telescopio caro y superrefrigerado solo es útil si se dispone de un detector de infrarrojo lejano suficientemente sensible. Y mientras los telescopios se cieguen a sí mismos de todos modos, las organizaciones prefieren no gastar dinero y tiempo en el desarrollo de tales detectores.
"Conseguimos romper este círculo vicioso. Así que fuimos capaces de desarrollar un detector increíblemente sensible". Para describir esa sensibilidad, se puede pensar en el calor que se siente cuando se pone la mano sobre una vela. "Nuestro detector es tan sensible que podría medir el calor que se sentiría si se colocara una vela en la Luna y se levantara la mano justo fuera de la atmósfera terrestre".
El detector está aquí. ¿Para cuándo podemos esperar el telescopio superenfriado?
Hay dos grupos en Estados Unidos que están trabajando en una propuesta de telescopio espacial superenfriado. Ambos están interesados en nuestro detector de infrarrojo lejano. "Si uno de estos dos telescopios es seleccionado por la NASA (y todo va bien) la primera misión de prueba, con nuestro detector a bordo, podría lanzarse ya en 2033".