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 puede detectarse a través de un receptor de radio , que es un dispositivo electrónico que recibe ondas de radio y convierte la información dada por ellas en una forma audible. Sus características son comparables a las del ruido térmico . El ruido cósmico se produce a frecuencias superiores a unos 15 MHz cuando las antenas altamente direccionales apuntan hacia el Sol u otras regiones del cielo, como el centro de la Vía Láctea . Los objetos celestes como los cuásares , que son objetos superdensos alejados de la Tierra, emiten ondas electromagnéticas en todo su espectro, incluidas las ondas de radio. La caída de un meteorito también puede escucharse 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) del espacio exterior también es una forma de ruido cósmico. Se cree que el CMBR es una reliquia del Big Bang y que invade 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 eléctricas cercanas, tormentas eléctricas lejanas y un silbido débil y constante de origen desconocido. Descubrió que la ubicación 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 pensaba que provenía del Sol, y Jansky descubrió que el punto más brillante se alejaba del Sol y concluyó que el ciclo se repetía cada 23 horas y 56 minutos. Después de este descubrimiento, Jansky concluyó que la radiación provenía de la Vía Láctea y que era más fuerte en la dirección del centro de la galaxia .
El trabajo de Jansky ayudó a distinguir entre el cielo de radio y el cielo óptico . El cielo óptico es lo que ve el ojo humano, mientras que el cielo de radio está formado por meteoros diurnos, explosiones solares, cuásares 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 del Big Bang de la cosmología. 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 de Horno de Holmdel , los dos descubrieron un ruido de radio que no podían explicar. Después de una investigación más profunda, 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 Emisión Difusa (ARCADE) es un dispositivo diseñado para observar la transición de salida de las "edades oscuras cósmicas" a medida que 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 minúsculo calentamiento del universo primitivo provocado por la primera generación de estrellas y galaxias que se formó 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 períodos geomagnéticamente tranquilos. [2]
El ruido cósmico puede rastrearse a partir de las erupciones solares , que son liberaciones repentinas y explosivas de energía magnética almacenada en la atmósfera del Sol, que provocan un aumento repentino del brillo de la fotosfera . Las erupciones solares pueden durar desde unos minutos hasta varias horas.
Durante las erupciones solares, las partículas y las emisiones electromagnéticas pueden afectar la atmósfera terrestre al hacer fluctuar el nivel de ionización en la ionosfera . El aumento de la ionización produce la absorción del ruido de radio cósmico a medida que pasa 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 explosiones repentinas de absorción de ruido cósmico en la ionosfera de la Tierra. Estas explosiones solo pueden detectarse si la magnitud de la perturbación del campo geomagnético causada por el choque del viento solar es lo suficientemente grande. [4]