Radioastronomia

A principal ferramenta dos Astrônomos e Astrofísicos para estudar os objetos celestes, como as estrelas e os planetas, é a radiação eletromagnética. Através das ondas eletromagnéticas é possível obter informação sobre a intensidade da radiação, base da fotometria, ou mesmo informação da distribuição espectral do Sol. É possível obter também medidas de polarização, que nos ajudam a entender um pouco mais sobre a fonte da radiação ou sobre o caminho que ela percorre.

As ondas de rádio e a luz visível que recebemos das estrelas são apenas diferentes faixas do espectro eletromagnética, e por isso todos os fenômenos que são observados da interação da radiação com a matéria acontecem tanto para a luz quando para o rádio, fenômenos tais como Reflexão, Refração, Interferência, entre outros. A única diferença entre as ondas de rádio e a luz visível é seu valor de frequência e comprimentos de onda: as ondas de rádio são consideradas de baixa frequência, possuindo menor energia que a luz, que possui uma frequência maior, entre 4.3 × 10¹⁴ Hz e 7.5 × 10¹⁴ Hz.

Todos os corpos emitem um espectro de radiação, e não apenas a luz visível, que é só uma pequena faixa que é detectada pelos nossos olhos. Tem-se a emissão na faixa das baixas frequências, que são as ondas de rádio, como as usadas em emissões de TV, rádio AM e FM, radar e as micro-ondas. Também existe a faixa da radiação eletromagnética que é emitida pelos nossos corpos e percebida como calor, por exemplo. E na faixa das altas energias, que fica numa região acima da luz visível no espectro, estão a radiação ultravioleta, os raios X e os raios gama.

Os astrônomos estudam esses fenômenos do espectro eletromagnético através da utilização de telescópios, que é essencialmente um funil que coleta luz (também outras faixas do espectro de radiação, como é o caso dos radiotelescópios).  Quanto maior é a área do telescópio, maior a quantidade de luz recolhida, e dependendo da óptica, melhor as imagens obtidas.

Mas a qualidade dessas imagens (ou informação recebida através de radiação em geral) não depende apenas das características do telescópio utilizado, mas depende também da atmosfera da Terra e sua interação com a radiação eletromagnética.

A atmosfera da Terra é uma mistura de gases que interage com a radiação que a atravessa de modo bem conhecido por nós. A opacidade atmosférica define as chamas “janelas" de observação, onde é possível ver que alguns comprimentos de onda, como os raios X e os raios gama,  são absorvidos quase inteiramente pela atmosfera (por isso as observações dessas faixas são feitas por satélites).

Outro exemplo de interação da atmosfera com a radiação dos corpos celestes que chegam a Terra é a chamada difusão atmosférica, que é o espalhamento causado nos comprimentos de onda mais curtos na faixa da luz visível, ou seja, espalhamento da luz azul, deixando passar com mais eficiência os comprimentos de onda maiores, como o amarelo e o vermelho. Esta é a razão de o céu ser azul durante o dia.