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Altair Ampliar Imagen * Albert Michelson: El pionero de la Interferometría

Es muy difícil tomar imágenes de un planeta tan pequeño como la Tierra en órbita alrededor de una estrella distante. El pequeño planeta es muy tenue debido a que sólo refleja la luz de la estrella y no tiene brillo propio. Además, este débil planeta aparece tan cercano a su brillante estrella que es casi imposible verlo por separado. Si aún así queremos saber qué apariencia tienen esas Tierras lejanas necesitaremos desarrollar otros métodos diferentes a los telescopios tradicionales. Uno de estos métodos, llamado interferometría óptica, ha sido identificado como una tecnología clave en la búsqueda de la NASA de nuevos mundos.

La interferometría óptica, esencialmente, combina la luz de múltiples telescopios para realizar el trabajo que haría un solo telescopio mucho más grande. Esto es posible debido a la interacción de las ondas de luz, también llamado interferencia. Esa interacción puede ser utilizada para cancelar el cegador resplandor de las estrellas o para medir distancias y ángulos de manera muy precisa. La propia palabra interferometría ilustra esta idea: interferir + medir = interfer - o - metría.

La interferometría a longitudes de onda de radio ha sido utilizada para observar la estructura de galaxias distantes por sus emisiones de radio durante casi medio siglo. Pero las técnicas para llevar a cabo la interferometría en longitudes de onda ópticas, usando computadoras y sensores de luz de tecnología de punta, ha madurado tan sólo en los últimos 15 años.

En las siguientes secciones se entra con más detalle en los principios de la interferometría óptica. Para ver un tutorial interactivo, pulse en el enlace de la derecha. Y si quiere ver cómo se aplican estos principios en el laboratorio, pruebe el interferómetro virtual.

Luz y ondas

La luz visible y las ondas de radio representan diferentes segmentos del mismo espectro electromagnético. Tanto unas como otras viajan a una velocidad de casi 300 000 kilómetros por segundo (casi 186 000 millas por segundo) y comparten propiedades que son comunes a las olas del mar. Es esta naturaleza ondulatoria de la luz la que hace posible la interferometría.

Las dos palabras clave para entender la interferometría son longitud de onda y amplitud. La longitud de onda es la distancia entre dos crestas contiguas de una onda. Imagine que es un surfer en lo alto de una cresta y un amigo suyo está justo detrás en la siguiente cresta; entonces la longitud de onda de la ola en la que está subido es la distancia entre usted y su amigo. Para la luz, diferentes longitudes de onda significan diferentes colores. La luz roja tiene una longitud de onda más larga que la luz azul.
La segunda palabra clave es la amplitud o fuerza de una onda. La amplitud es la mitad de la altura que hay entre la parte inferior o valle y la cresta de una onda. Las luces brillantes tienen amplitudes mayores que las luces tenues.



Si dos rayos de luz coinciden perfectamente el uno con el otro en cuanto al color, pueden interactuar de una manera sorprendente. Debido a que todas las crestas de una de las ondas tienen la misma longitud de onda que las del segundo rayo, las crestas de las dos ondas pueden alinearse las unas con las otras. Cuando cada cresta de onda de uno de los rayos coincide con otra cresta del otro rayo, las dos amplitudes de las ondas se suman hasta tener el doble de amplitud y el resultado es un rayo de luz único y mucho más brillante. A esto se le llama 'interferencia constructiva.' (¡Probablemente el único modo en que interferir se considera constructivo!)



Sin embargo, si desplazamos uno de los rayos de luz una distancia de exactamente media longitud de onda, el resultado será muy diferente. Ahora todas las crestas de una de las ondas coinciden con las depresiones de la otra onda y los dos rayos se cancelan mutuamente. De repente dos rayos de luz se suman para producir oscuridad.



Mediante ajustes muy sutiles de los dos rayos, podemos cambiar entre luz y oscuridad alternativamente. Los astrónomos pueden por ejemplo ajustar un interferómetro para bloquear la luz de una estrella brillante y recoger sólo la débil luz de un planeta en órbita alrededor de dicha estrella.

Para más información sobre cómo la interferometría óptica puede ser utilizada para cancelar la luz de las estrellas de forma que los planetas cercanos u otras características puedan ser observadas, refiérase a Tecnología > Imágenes de planetas.

Para encontrar más cosas sobre cómo la interferometría óptica puede ser usada para cancelar la luz de las estrellas y poder observar planetas cercanos y otros rasgos, vea Tecnología > Imagen Planetaria.