Cómo construir un radiotelescopio casero para detectar nubes de hidrógeno en la Vía Láctea

Si le pido que imagine un radiotelescopio, probablemente se imagine una gran antena parabólica apuntando al cielo, o incluso un conjunto de antenas parabólicas como el Very Large Array. Lo que probablemente no se imagina es algo que se parezca a una antena parabólica de televisión en el patio trasero de su vecino. Con la electrónica moderna, es relativamente fácil construir su propio radiotelescopio. Para entender cómo se puede hacer, consulte un artículo reciente de Jack Phelps publicado en el servidor de preimpresión de arXiv.

Describe en detalle cómo se puede construir un pequeño radiotelescopio con una antena parabólica de 1 metro, una Raspberry Pi y algunos otros dispositivos electrónicos básicos como convertidores analógicos a digitales. Es una lectura fascinante, y una de las características más interesantes es que su diseño está sintonizado a una frecuencia de 1420,405 MHz. Esta es la frecuencia emitida por el hidrógeno neutro.

Dado que tiene una longitud de onda de unos 21 centímetros, la línea de emisión del hidrógeno a veces se denomina línea de 21 cm. El hidrógeno neutro constituye la mayor parte de la materia del universo. La emisión de 21 cm no es particularmente brillante, pero como hay tanto hidrógeno ahí fuera, la señal es fácil de detectar. Y dondequiera que haya materia, también lo estará la línea de hidrógeno.

La emisión se debe a un cambio de giro del electrón del hidrógeno. Es una emisión hiperfina, lo que significa que la línea es muy nítida. Si ves que la línea se desplaza un poco, sabes que se debe al movimiento relativo. Los astrónomos han utilizado la línea para trazar un mapa de la distribución de la materia en la Vía Láctea, e incluso la han utilizado para medir la rotación de nuestra galaxia. Las primeras observaciones de la línea apuntaban a la existencia de materia oscura en nuestra galaxia. Y ahora puedes hacerlo en casa.

Hay otros objetos de radio que se pueden observar en el cielo. El Sol es un objetivo popular debido a su potente señal de radio. Júpiter es otra fuente bastante brillante. Es un pasatiempo genial. Incluso si no tienes intención de construir tu propio radiotelescopio, vale la pena consultar el artículo simplemente para ver cuán accesible se ha vuelto la radioastronomía.

Con información de arXiv