El ruido cósmico , también conocido como ruido de radio galáctico , es un fenómeno físico derivado del exterior de la atmósfera terrestre . En realidad no es sonido y se puede detectar a través de un receptor de radio , que es un dispositivo electrónico que recibe ondas de radio y convierte la información proporcionada por ellas en una forma audible. Sus características son comparables a las del ruido térmico . El ruido cósmico se produce en frecuencias superiores a aproximadamente 15 MHz cuando antenas altamente direccionales apuntan hacia el Sol u otras regiones del cielo, como el centro de la Vía Láctea . Los objetos celestes como los quásares , que son objetos súper densos alejados de la Tierra, emiten ondas electromagnéticas en todo su espectro, incluidas las ondas de radio. La caída de un meteorito también se puede escuchar a través de un receptor de radio; el objeto que cae se quema por la fricción con la atmósfera terrestre, ionizando los gases circundantes y produciendo ondas de radio . La radiación cósmica de fondo de microondas (CMBR) procedente del espacio exterior también es una forma de ruido cósmico. Se cree que CMBR es una reliquia del Big Bang y impregna el espacio de manera casi homogénea en toda la esfera celeste . El ancho de banda del CMBR es amplio, aunque el pico se encuentra en el rango de las microondas.
Karl Jansky , un físico e ingeniero de radio estadounidense, descubrió por primera vez las ondas de radio de la Vía Láctea en agosto de 1931. En los Laboratorios Bell Telephone en 1932, Jansky construyó una antena diseñada para recibir ondas de radio a una frecuencia de 20,5 MHz , que es una longitud de onda de aproximadamente 14,6 metros.
Después de registrar señales con esta antena durante varios meses, Jansky las clasificó en tres tipos: tormentas cercanas, tormentas distantes y un silbido débil y constante de origen desconocido. Descubrió que el lugar de máxima intensidad subía y bajaba una vez al día, lo que le llevó a creer que estaba detectando radiación del Sol .
Pasaron algunos meses siguiendo esta señal que se creía procedente del Sol, y Jansky comprobó que el punto más brillante se alejaba del Sol y concluyeba el ciclo que se repetía cada 23 horas y 56 minutos. Después de este descubrimiento, Jansky concluyó que la radiación provenía de la Vía Láctea y era más fuerte en dirección al centro de la galaxia .
El trabajo de Jansky ayudó a distinguir entre el cielo radioeléctrico y el cielo óptico . El cielo óptico es lo que ve el ojo humano, mientras que el cielo radioeléctrico está formado por meteoros diurnos, explosiones solares, quásares y ondas gravitacionales.
Más tarde, en 1963, el físico y radioastrónomo estadounidense Arno Allan Penzias (nacido el 26 de abril de 1933) descubrió la radiación cósmica de fondo de microondas . El descubrimiento de Penzias de la radiación cósmica de fondo de microondas ayudó a establecer la teoría cosmológica del Big Bang . Penzias y su socio, Robert Woodrow Wilson, trabajaron juntos en receptores de microondas criogénicos ultrasensibles , originalmente destinados a observaciones de radioastronomía. En 1964, al crear su sistema de antena/receptor más sensible, la antena Holmdel Horn , los dos descubrieron un ruido de radio que no podían explicar. Después de una mayor investigación, Penzias se puso en contacto con Robert Dicke , quien sugirió que podría ser la radiación de fondo predicha por las teorías cosmológicas, un remanente de radio del Big Bang . Penzias y Wilson ganaron el Premio Nobel de Física en 1978.
El Radiómetro Absoluto para Cosmología, Astrofísica y Emisiones Difusas (ARCADE) es un dispositivo diseñado para observar la transición fuera de la "edad oscura cósmica" cuando las primeras estrellas se encienden en fusión nuclear y el universo comienza a parecerse a su forma actual. [1]
ARCADE consta de 7 radiómetros de precisión transportados a una altitud de más de 35 km (21 millas) por un globo de investigación científica . El dispositivo mide el pequeño calentamiento del universo primitivo provocado por la primera generación de estrellas y galaxias que se formaron después del Big Bang .
El ruido cósmico se refiere a la radiación de radiofrecuencia de fondo de fuentes galácticas , que tienen una intensidad constante durante los períodos geomagnéticamente tranquilos. [2]
El ruido cósmico se puede rastrear a partir de erupciones solares , que son liberaciones explosivas repentinas de energía magnética almacenada en la atmósfera del Sol, que provocan un brillo repentino de la fotosfera . Las erupciones solares pueden durar desde unos pocos minutos hasta varias horas.
Durante los eventos de erupciones solares, las partículas y las emisiones electromagnéticas pueden afectar la atmósfera de la Tierra al fluctuar el nivel de ionización en la ionosfera de la Tierra . El aumento de la ionización da como resultado la absorción del ruido de radio cósmico a su paso a través de la ionosfera.
El viento solar es un flujo de partículas, protones y electrones junto con núcleos de elementos más pesados en menor número, que son acelerados por las altas temperaturas de la corona solar a velocidades lo suficientemente grandes como para permitirles escapar del campo gravitacional del Sol. [3]
El viento solar provoca ráfagas repentinas de absorción de ruido cósmico en la ionosfera de la Tierra. Estas ráfagas sólo pueden detectarse si la magnitud de la perturbación del campo geomagnético causada por el choque del viento solar es lo suficientemente grande. [4]