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La astronomía submilimétrica o astronomía submilimétrica (ver diferencias ortográficas ) es la rama de la astronomía observacional que se lleva a cabo en longitudes de onda submilimétricas (es decir, radiación de terahercios ) del espectro electromagnético . Los astrónomos ubican la banda de ondas submilimétricas entre las bandas de ondas del infrarrojo lejano y de las microondas , que generalmente se consideran entre unos pocos cientos de micrómetros y un milímetro . Todavía es común en la astronomía submilimétrica citar las longitudes de onda en "micrones", el antiguo nombre para el micrómetro.
Mediante observaciones submilimétricas, los astrónomos examinan las nubes moleculares y los núcleos de las nubes oscuras con el objetivo de esclarecer el proceso de formación de estrellas desde el colapso inicial hasta el nacimiento estelar . Las observaciones submilimétricas de estas nubes oscuras se pueden utilizar para determinar las abundancias químicas y los mecanismos de enfriamiento de las moléculas que las componen . Además, las observaciones submilimétricas proporcionan información sobre los mecanismos de formación y evolución de las galaxias .
Las limitaciones más significativas para la detección de emisiones astronómicas en longitudes de onda submilimétricas con observatorios terrestres son la emisión atmosférica, el ruido y la atenuación. Al igual que el infrarrojo , la atmósfera submilimétrica está dominada por numerosas bandas de absorción de vapor de agua y solo a través de "ventanas" entre estas bandas es posible realizar observaciones. El sitio ideal para la observación submilimétrica es seco, fresco, con condiciones climáticas estables y alejado de los centros de población urbana. Solo se han identificado unos pocos sitios. Entre ellos se incluyen Mauna Kea ( Hawai , Estados Unidos), el Observatorio Llano de Chajnantor en la meseta de Atacama ( Chile ), el Polo Sur y Hanle en la India (el sitio del Himalaya del Observatorio Astronómico Indio ). Las comparaciones muestran que los cuatro sitios son excelentes para la astronomía submilimétrica, y de estos sitios Mauna Kea es el más establecido y posiblemente el más accesible. Recientemente ha habido cierto interés en los sitios árticos de gran altitud, en particular en la Estación Summit en Groenlandia, donde la medición del PWV ( vapor de agua precipitable ) siempre es mejor que en Mauna Kea (sin embargo, la latitud ecuatorial de 19 grados de Mauna Kea significa que puede observar más de los cielos del sur que Groenlandia). [1] [2]
El Observatorio Llano de Chajnantor alberga el Atacama Pathfinder Experiment (APEX), el telescopio submilimétrico más grande que opera en el hemisferio sur, y el proyecto astronómico terrestre más grande del mundo, el Atacama Large Millimeter Array (ALMA), un interferómetro para observaciones en longitudes de onda submilimétricas realizadas con 54 radiotelescopios de 12 metros y 12 de 7 metros. El Submillimeter Array (SMA) es otro interferómetro, ubicado en Mauna Kea, que consta de ocho radiotelescopios de 6 metros de diámetro. El telescopio submilimétrico más grande existente, el James Clerk Maxwell Telescope , también se encuentra en Mauna Kea.
Con globos y aviones de gran altitud , se puede llegar a una mayor parte de la atmósfera. El experimento BLAST y SOFIA son dos ejemplos, respectivamente, aunque SOFIA también puede realizar observaciones en el infrarrojo cercano. [ cita requerida ]
Las observaciones espaciales en longitudes de onda submilimétricas eliminan las limitaciones terrestres de la absorción atmosférica. El primer telescopio submilimétrico en el espacio fue el soviético BST-1M, ubicado en el compartimento de equipos científicos de la estación orbital Salyut-6 . Estaba equipado con un espejo con un diámetro de 1,5 m y estaba destinado a la investigación astrofísica en las regiones espectrales ultravioleta (0,2 - 0,36 micras), infrarroja (60 - 130 micras) y submilimétrica (300 - 1000 micras), que son de interés para aquellos interesados en que es posible estudiar las nubes moleculares en el espacio, así como obtener información sobre los procesos que tienen lugar en las capas superiores de la atmósfera terrestre .
El satélite de astronomía de ondas submilimétricas (SWAS) fue lanzado a la órbita baja terrestre el 5 de diciembre de 1998 como una de las misiones del Programa Small Explorer (SMEX) de la NASA . La misión de la nave espacial es realizar observaciones dirigidas de nubes moleculares gigantes y núcleos de nubes oscuras. El foco del SWAS son cinco líneas espectrales: agua (H 2 O), agua isotópica (H 2 18 O), monóxido de carbono isotópico ( 13 CO), oxígeno molecular (O 2 ) y carbono neutro (CI).
El satélite SWAS fue reutilizado en junio de 2005 para brindar apoyo a la misión Deep Impact de la NASA . SWAS proporcionó datos sobre la producción de agua en el cometa hasta fines de agosto de 2005.
La Agencia Espacial Europea lanzó una misión espacial conocida como el Observatorio Espacial Herschel (anteriormente llamado Telescopio de Infrarrojo Lejano y Submilimétrico o FIRST) en 2009. Herschel desplegó el espejo más grande jamás lanzado al espacio (hasta diciembre de 2021, con el lanzamiento del Telescopio Espacial James Webb de infrarrojo cercano ) y estudió la radiación en las bandas de ondas infrarrojas lejanas y submilimétricas. En lugar de una órbita terrestre, Herschel entró en una órbita de Lissajous alrededor de L 2 , el segundo punto de Lagrange del sistema Tierra-Sol. L 2 se encuentra aproximadamente a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra y la ubicación de Herschel allí redujo la interferencia de la radiación infrarroja y visible de la Tierra y el Sol. La misión de Herschel se centró principalmente en los orígenes de las galaxias y la formación galáctica.