La exploración de los astros para aumentar nuestro conocimiento de los mismos y del Universo donde se encuentran es algo que sólo tenemos al alcance en nuestro estadio tecnológico actual a partir de la información que nos llega desde ellos y podemos recibir desde nuestros observatorios. El reconocimiento “in situ” sólo ha sido posible en unos cuantos cuerpos de nuestro Sistema Solar mediante sondas no tripuladas, a excepción de la Luna, que también ha sido visitada por el hombre, aunque este hecho hace más de 40 años que no se repite. La principal fuente de información es, por tanto, la radiación electromagnética, nombre científico que engloba a la propia luz visible, pero que también incluye a otros tipos de luz más o menos energética que se desplaza a la misma velocidad. La luz visible sólo abarca un estrecho margen de longitud de onda, tal es llamada la distancia que separa dos posiciones iguales en una onda, entre los 450 y los 750 nanómetros, rango que cubre todos los colores distinguibles por el ojo humano. En el rango de luz visible, también llamado óptico, es en el que pueden observarse la mayoría de las estrellas, las galaxias y muchas nubes de gas calentado e ionizado que vuelve a reemitir la luz absorbida en forma de brillantes colores, tal es el caso de la nebulosa de Orión.
En el último siglo, además, hemos tenido acceso por primera vez a mucha más información proveniente de objetos ajenos a nuestro planeta que emiten mucha radiación electromagnética en frecuencias invisibles al ojo humano. Uno de los primeros avances en este campo tuvo lugar al detectarse emisiones de radio extraterrestres cuando, a principios del siglo XX, se empezaba a desarrollar el empleo de estas mismas frecuencias en el ámbito de las telecomunicaciones. En un principio se pensaba que no era posible que las ondas de radio pudieran atravesar la ionosfera, la cual es usada precisamente para que las emisiones de radio reboten en la misma y puedan llegar más lejos. Posteriormente, a principios de los años 30, un ingeniero de telecomunicaciones de la compañía Bell, Karl Jansky, que buscaba la fuente de ruido estático en algunas emisiones, localizó una potente fuente de ondas de radio que se movía en el cielo con un período de 24 horas. Originalmente Jansky pensó que la fuente era el Sol, pero más tarde se dio cuenta de que provenía de algún lugar en la constelación de Sagitario y que se identificó con el centro de nuestra Galaxia. El hallazgo de Jansky así como de la tecnología de detección de ondas de radio desarrollada con los radares durante la segunda guerra mundial, sumado al descubrimiento de que la atmósfera terrestre era transparente a todas las ondas de radio en el rango de frecuencias de las llamadas microondas, con una longitud de onda de aproximadamente entre 1 mm y 1 km (equivalente a una frecuencia de entre 300 GHz y 300 kHz), abrió una nueva ventana a la exploración del Universo.
Puede dar la impresión de que la radioastronomíaa es la más apropiada para que una persona invidente pueda dedicarse a la astronomía. En parte esto está motivado por el personaje de Kent Cullers en la película Contact, basada en el libro de Carl Sagan. Este personaje trabaja en esa ficción en el radiotelescopio VLA (Very Large Array, o en castellano Conjunto Muy Grande), que es un grupo de antenas que se sitúan en Nuevo México, EEUU, donde, con la sola ayuda de unos auriculares conectados a la señal recibida por la antena, es capaz de detectar con su oído patrones lógicos de emisiones que pudieran ser originados por civilizaciones extraterrestres. En realidad sí es verdad que el personaje de Kent Cullers es real y es invidente de nacimiento, y él trabajaba en el seno del proyecto SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence, o Búsqueda de Vida Extraterrestre) de la NASA que aún sigue funcionando. Este proyecto trata de buscar patrones y mensajes en las emisiones en radio para encontrar vida inteligente fuera de nuestro Sistema Solar. No obstante, Cullers no colaboraba en este proyecto escuchando las ondas de radio. En primer lugar porque las ondas de radio no pueden ser escuchadas. Son ondas de luz como las que podemos ver a simple vista, aunque es cierto que pueden ser convertidas a otro formato para que un invidente pueda analizarlas usando otro canal sensorial, pero eso es algo que puede ser aplicado a todas las otras frecuencias de la luz. Quizá este error pueda ser debido a nuestra identificación de la palabra radio con el medio acústico pero, en realidad, no hay nada que haga favorecer las ondas de radio para ser escuchadas directamente, aunque sí puedan transportar una información en su vibración que pueda ser convertida en un sonido. Cullers trabajaba como programador, diseñando algoritmos capaces de detectar patrones que no fueran generados de manera aleatoria por un medio natural, lo cual ayudaría a identificar otro tipo de señales.
Hasta ahora la búsqueda de vida extraterrestre por medio de ondas de radio ha sido infructuosa, aunque sí ha habido algunas falsas alarmas en la breve historia de la radioastronomía. La más celebre es la que se produjo a finales de los años 60 cuando se detectaron en el cielo desde la red de antenas del grupo de Cambridge señales de radio periódicas que mostraban una regularidad que no parecía natural. Esa regularidad hizo pensar en la existencia de radiofaros colocados en el espacio por civilizaciones extraterrestres e incluso estas fuentes fueron inicialmente bautizadas como LGV (Little Green Men, en castellano Pequeños Hombres Verdes). Las mejoras en la resolución temporal de los detectores ayudaron a localizar muchas más de estas fuentes que emitían pulsos sólo separados por centésimas e incluso milésimas de segundo, y a muy distintas frecuencias y en localizaciones muy diferentes, lo que obligó a desestimar esa idea. Posteriormente se lograron identificar las fuentes de estas señales, llamadas púlsares, con estrellas de neutrones orbitando a gran velocidad. El pequeño tamaño de estas estrellas, comprimidas hasta radios de sólo decenas de kilómetros tras una exploslón de supernova, combinadas con un fuerte campo magnético hacía que se produjeran haces de electrones acelerados que eran los que producían esa radiación. Los pulsos eran detectados cada vez que los haces se alineaban en cada rotación con la Tierra. Ese tipo de radiación producida por electrones en un campo magnético se llama radiación sincrotrón y se puede detectar en otros muchos objetos donde hay una combinación de rápidas rotaciones y campos magnéticos.
Otro ejemplo de radiofuentes de este tipo son, a otra escala, las galaxias activas, cuyo núcleo está ocupado por un agujero negro supermasivo que transforma la enorme energía gravitatoria y la caída de materia a su alrededor en poderosos campos magnéticos que aceleran los electrones a velocidades cercanas a la de la luz, emitiendo potentes haces de ondas de radio detectables a millones de años-luz. La energía liberada de esta manera en las galaxias activas es la equivalente a la del brillo de varios millones de estrellas y es detectable hasta en las primeras épocas de la vida del Universo. Tal es el caso de los llamados quásares (palabra que proviene del inglés, fuente casi estelar) y que son galaxias cuya luminosidad está dominada casi en su totalidad por el brillo del disco de materia que rota gran velocidad alrededor de un agujero negro recién formado. Se piensa que esta fase es común en todas las galaxias y es probable que nuestra propia Galaxia pasara por esa fase en sus etapas iniciales.
La radiación sincrotrón de ondas de radio ha sido incluso detectada en nuestro propio Sistema Solar. El planeta Júpiter posee un campo magnético varias decenas de veces más intenso que el del planeta Tierra, gracias a su rápida rotación, con un periodo de sólo algo más de 10 horas sumada a la presencia de un núcleo de hidrógeno metálico que produce el campo magnético que acelera los electrones. A veces se quiere mostrar esa emisión de radio equiparando su frecuencia con la de un sonido, pero, de nuevo, esto no deja de ser un artificio pues lo único que se detectan son las ondas de radio, ya que un sonido no podría atravesar el vacío que separan los detectores de radiofrecuencias que hay en la Tierra con la magnetosfera del gigante gaseoso.
Otra de las limitaciones que originalmente tenía la radioastronomíaa y que quizá podría ayudar a confundir su naturaleza con la de ondas sonoras es la imprecisión que tenemos para detectar la posición de su fuente. Esa precisión depende de la longitud de onda comparada con el tamaño del detector y al ser la de las ondas de radio mucho mayor que las de las ondas infrarrojas u ópticas, los primeros radioastrónomos tenían muchas dificultades para encontrar la fuente visible que causaba la emsión en radio que detectaban. No obstante en 1946 el grupo de radioastronomíaa de Cambridge liderado por Martin Ryle desarrolló el método de la apertura sintética que contribuyó a mejorar sustancialmente la precisión espacial en la localización de radiofuentes. Este método está basado en la interferencia de ondas y en el principio de que detectando la misma fuente con antenas separadas por cierta distancia y en diferente fase de la onda es equivalente a usar detectores tan grandes como la distancia de separación. De esa manera la resolución espacial incluso mejoró la precisión de muchas observaciones ópticas. Como ejemplo, el astrónomo y matemático holandés Henrik Van de Hulst ideó a principios de los años 40 del siglo XX una manera para localizar nubes de hidrógeno neutro usando una emisión característica de este elemento químico a muy baja energía debida al campo magnético ocasionado por la alineación diferencial de su protón y su electrón, la llamada línea de 21 cm o a 1.42 GHz. La detección de esta emisión en nuestra propia galaxia ha ayudado a confeccionar un mapa preciso de la localización y tamaño de los brazos espirales a partir de su contenido en gas neutro. Esto sería algo del todo imposible usando la radiación óptica de las estrellas, pues sólo podemos detectar la de las más próximas, al estar la mayoría de las demás ocultas tras densas nubes de polvo y gas que también se encuentran en el disco.
Entre los actuales observatorios destinados a la detección de radioondas de origen astronómico destacan aquellos proyectos destinados a cubrir grandes extensiones de terreno con muchas antenas que ayudarán a la detección muy precisa de la posición y tamaño de las fuentes, algo que ayudará, por ejemplo, a la detección de planetas extrasolares en torno a estrellas de nuestro entorno o a la detección de agujeros negros en el centro de galaxias en el Universo más lejano. Destacan el proyecto ALMA (Atacama Large Millimeter Array, en castellano Conjunto Grande de Atacama para el Milimétrico) que son un conjunto de 66 antenas de entre 7 y 12 m. de diámetro sitúadas en el Llano de Chajnantor, en Chile. Este conjunto detecta radiaciones en la llamada región milimétrica, del espectro electromagnético con longitudes de onda entre unos 0.3 y 10 mm.. Su ventaja estriba en que estas antenas son móviles lo que ayuda a precisar localizaciones, cuando el conjunto se alarga o mejorar la sensibilidad al compactarse, dependiendo del caso científico).
Otro proyecto internacional que se está construyendo en la actualidad y que ayudará a desvelar muchos misterios sólo ocultos tras las ondas de radio es SKA (Square Kilometer Array, o Conjunto del kilómetro cuadrado). En este caso la resolución espacial mejorará ya que las antenas se colocarán en Australia y Sudáfrica, cubriendo un rango de entre 0.06 y 35 GHz gracias a las más de 3000 antenas que cubrirán un kilómetro cuadrado de área en los dos países. Tal grado de sensibilidad aportará nueva luz sobre, por ejemplo, la época del Universo en que las galaxias aún no habían nacido y sólo había gas hidrógeno en su interior.
En todo caso, todas estas instalaciones sólo pueden ser construídas en espacios muy aislados, donde la interferencia de las actividades humanas en el espacio de las radiofrecuencias no contamine las observaciones. Incluso hay ideas para aprovechar la cara oculta de la Luna para construir las nuevas antenas, donde no puedan recibir tantas señales de origen humano. La saturación del espacio de radiofrecuencias es tal hoy en día que no es posible realizar observaciones “limpias” del cielo en zonas muy pobladas, al igual que no es posible observar ya hoy en día el cielo nocturno para vislumbrar las estrellas a causa de la contaminación luminosa. Por el contrario, vertemos al espacio ingentes cantidades de señales en radio que atraviesan sin mayor problema la atmósfera terrestre para viajar por el espacio. Quizá alguien muy atento ya haya sintonizado nuestra frecuencia y nos esté observando con atención.