Frank James Low (23 de noviembre de 1933 - 11 de junio de 2009) fue un físico de estado sólido estadounidense que se convirtió en un líder en el nuevo campo de la astronomía infrarroja , después de inventar el bolómetro de germanio dopado con galio en 1961. Este detector extendió el rango del espectro observable a longitudes de onda mucho más largas.
Nacido el 23 de noviembre de 1933 en Mobile, Alabama , Low creció en Houston , Texas . Estudió física en la Universidad de Yale y obtuvo su doctorado en física en la Universidad Rice en 1959. [1]
Comenzó a trabajar en Texas Instruments en 1961, donde uno de sus primeros proyectos fue el desarrollo de un termómetro de baja temperatura que se desarrolló utilizando un semiconductor de germanio que había sido dopado con pequeñas cantidades de galio , que medía los cambios de temperatura en función del cambio en la resistencia eléctrica del dispositivo a medida que se absorbía energía. Basándose en sus experiencias académicas, llegó a la conclusión de que la tecnología detrás de este termómetro podría integrarse como base para un bolómetro que podría usarse para medir la energía radiante proveniente de las estrellas como radiación infrarroja , ondas que ocupan una porción del espectro electromagnético cuya longitud de onda es más larga que la de la luz visible (400–700 nm), pero más corta que las de la radiación de terahercios (100 μm – 1 mm) o las microondas . [1]
Los astrónomos habían estado tratando de encontrar medidas para detectar la radiación infrarroja durante años, y Low fue al Observatorio Nacional de Radioastronomía en Green Bank, Virginia Occidental , en 1962 para probar su bolómetro, más sensible a los infrarrojos que los detectores que se usaban anteriormente en el Telescopio Green Bank , el radiotelescopio totalmente orientable más grande del mundo. Sin embargo, las ondas infrarrojas son absorbidas por moléculas como el vapor de agua en la atmósfera. [1]
Para evitar la absorción atmosférica de la radiación infrarroja, Low desarrolló dispositivos que pudieran ser colocados a bordo de aeronaves, primero utilizando un Douglas A-3 Skywarrior de la Armada de los Estados Unidos que llevaba un telescopio de 2 pulgadas en 1965 y 1966, y más tarde utilizando un Learjet operado por la NASA con un telescopio de 12 pulgadas a bordo. Low utilizó el Learjet para hacer el descubrimiento de que tanto Júpiter como Saturno emitían más energía de la que recibían como radiación solar, demostrando que ambos planetas deben tener una fuente interna de energía. Low continuó utilizando el Learjet para la investigación, incluso después de que la NASA comenzara a utilizar el Observatorio Aerotransportado Kuiper en 1975 utilizando una antigua nave de carga C-141 Starlifter , que será reemplazada por el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA), un proyecto conjunto de la NASA y el Centro Aeroespacial Alemán que utiliza un Boeing 747SP reconvertido . [1]
Trabajó en la Universidad Rice y en la Universidad de Arizona . También fue presidente de Infrared Laboratories, Inc., que fundó en 1967 para fabricar detectores infrarrojos y criostatos para observatorios y microscopios infrarrojos.
Propuso y se unió al proyecto internacional para construir el Satélite de Astronomía Infrarroja (IRAS), un proyecto que incluyó esfuerzos conjuntos de Estados Unidos, Reino Unido y los Países Bajos , que realizó el primer estudio del cielo infrarrojo desde el espacio, evitando toda interferencia atmosférica con las observaciones, a partir de 1983. Low se desempeñó como tecnólogo jefe del proyecto. Después de que un accidente en el Laboratorio de Propulsión a Chorro destruyera los preamplificadores utilizados en los detectores infrarrojos, Low lideró un esfuerzo en Infrared Laboratories para desarrollar unidades de reemplazo mejoradas para resolver la crisis. IRAS pudo descubrir más de 500.000 fuentes infrarrojas, incluidas muchas galaxias, y ha descubierto capas de escombros que rodean estrellas que muestran las primeras etapas de la formación planetaria , con escombros similares a los que luego se encontraron como el cinturón de Kuiper que rodea nuestro Sistema Solar más allá de la órbita de Neptuno . Basándose en estos hallazgos, los investigadores han concluido que la mayoría de la radiación galáctica se emite en forma de radiación infrarroja que se genera cuando la luz de las estrellas jóvenes es absorbida por el polvo interestelar y luego irradiada desde el polvo en forma de calor. [1] En 1984, IRAS descubrió que la galaxia Arp 220 , situada a 300 millones de años luz de la Tierra, es la galaxia infrarroja ultraluminosa más cercana , emitiendo 100 veces más energía que la Vía Láctea , principalmente en el espectro infrarrojo, aunque es apenas visible mediante un telescopio que utiliza luz visible. [2]
Low fue nombrado para servir como científico de instalaciones para la Instalación del Telescopio Infrarrojo Espacial de la NASA, posteriormente rebautizado como Telescopio Espacial Spitzer . El esfuerzo se había retrasado por sobrecostos, hasta que Low tuvo una inspiración en un retiro de 1993 para los científicos del proyecto; se podría utilizar la técnica de enfriamiento pasivo: en lugar de colocar todo el telescopio en un baño de helio líquido para enfriar la unidad a temperaturas cercanas al cero absoluto , la unidad podría exponerse al vacío del espacio para irradiar la mayor parte de su calor mientras que los propios detectores eran los únicos componentes enfriados con helio líquido, un cambio de diseño que permitió que el proyecto Spitzer siguiera adelante hacia su lanzamiento en 2003. [1] [3] Timothy Hawarden ha sido reconocido por la NASA por el desarrollo de la técnica de enfriamiento pasivo, [4] que también se ha incluido en otras sondas espaciales, como el Telescopio Espacial James Webb , un sucesor parcial del Telescopio Espacial Hubble , que buscará los objetos más antiguos del universo.
Low murió a los 75 años el 11 de junio de 2009 en Tucson, Arizona , tras una larga enfermedad. Le sobrevivieron su esposa, tres hijos y seis nietos. [1]
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