Cómo los inventos del radar de Martin Ryle revelaron el universo profundo

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Sir Martin Ryle no se limitó a mirar al cielo. Lo trazó con una precisión que no existía antes de que sus manos tocaran el equipo. Nacido en Brighton en 1918, murió en Cambridge en 1984. Pero entre esas fechas, cambió la astronomía para siempre.

Fue ante todo un radioastrónomo. El mundo estaba acostumbrado a buscar la luz. Ryle buscó señales. Ondas invisibles. Estática del cosmos. Construyó sistemas para atraparlos. Luego utilizó esos sistemas para identificar fuentes de radio débiles con sorprendente precisión.

Antes de Ryle, la radioastronomía era una ciencia confusa. Lo hizo afilado. Observó las galaxias más distantes conocidas en ese momento. Estos no eran sólo puntos. Fueron confirmados, localizados y estudiados. Su trabajo demostró que el universo era mucho más grande y más activo de lo que nadie había imaginado.

La conexión del radar

Esto es lo que la gente suele pasar por alto. Los avances de Ryle no provinieron de un telescopio en el sentido tradicional. Provenían de la Segunda Guerra Mundial.

En 1939, se graduó en Física en Oxford. Entonces comenzó la guerra. Se incorporó al Establecimiento de Investigación de Telecomunicaciones. Allí diseñó equipos de radar. No para detectar bombarderos, sino para comprender cómo se comportan las ondas de radar.

Después de la guerra, obtuvo una beca en el Laboratorio Cavendish de Cambridge. Tenía un nuevo trabajo: investigar fuentes de radio extraterrestres. No empezó de cero. Usó su conocimiento del radar. Aplicó los principios de la síntesis de radar a la astronomía.

El resultado fue el telescopio de síntesis. No fue un plato gigante. Era una matriz. Varias antenas más pequeñas trabajando juntas. Esto le permitió simular un telescopio del tamaño de la línea de base entre las antenas más alejadas. La resolución mejoró dramáticamente. Se hicieron visibles señales débiles. Se enfocaron galaxias distantes.

Un Nobel para los invisibles

El reconocimiento llegó tarde pero pesado. En 1974, Ryle y Antony Hewish compartieron el Premio Nobel de Física. Fue el primer Nobel otorgado específicamente por investigación astronómica. El comité no se limitó a honrar un descubrimiento. Honraron un método. Una forma de ver que no dependía de lentes de cristal o simples espejos.

Ryle no se limitó a observar el universo. Le enseñó a ser escuchado con claridad.

Su carrera se aceleró rápidamente. Se desempeñó como profesor universitario de física de 1948 a 1959. En 1957, se convirtió en director del Observatorio de Radioastronomía Mullard. En 1959, era profesor de radioastronomía. El campo era suyo.

Fue elegido miembro de la Royal Society en 1952. Nombrado Caballero en 1966. No fueron sólo honores. Fueron reconocimientos de un cambio en el paradigma científico. Demostró que las ondas de radio eran tan valiosas como la luz visible para comprender las estructuras cósmicas.

El Astrónomo Real

En 1972, sucedió a Sir Richard Woolley como Astrónomo Real. Ocupó el cargo hasta 1982. Este papel es en gran medida ceremonial en los tiempos modernos, pero en la época de Ryle tenía peso. Significaba que era la cara pública de la astronomía británica. Abogó por la financiación de la ciencia. Presionó para obtener mejores herramientas.

Era sobrino de Gilbert Ryle.

Ryle no empezó persiguiendo los objetos más grandes del universo. Sus primeros trabajos se basaron en el vecindario local. Estudió las ondas de radio del Sol. Rastreó las manchas solares. Apuntó sus instrumentos a un puñado de estrellas cercanas. Esto no fue algo llamativo. Fue fundamental.

Dirigió el grupo de radioastronomía de Cambridge a través del minucioso proceso de mapear estas señales. El resultado fue el Tercer Catálogo de Cambridge en 1959. Esa lista de fuentes de radio hizo más que simplemente organizar datos. Proporcionó las pistas que condujeron directamente al descubrimiento del primer objeto cuasi estelar, o quásar.

El avance de la síntesis de Aperture

Mapear fuentes de radio distantes como los quásares requirió una nueva forma de ver. Los telescopios tradicionales simplemente no podían resolver los detalles. Ryle resolvió esto con una técnica ahora conocida como síntesis de apertura.

El concepto era elegante en su simplicidad. En lugar de construir un plato enorme, utilizó dos radiotelescopios. Moviéndolos a lo largo de rieles y cambiando la distancia entre ellos, recopiló datos desde múltiples perspectivas. Cuando esos datos llegaron a la computadora, las matemáticas hicieron el trabajo pesado. El poder de resolución se disparó.

A mediados de los años 1960, puso esta teoría en práctica. La instalación involucró dos telescopios sobre rieles. En su separación máxima de 1,6 kilómetros (aproximadamente una milla), el sistema funcionó como si fuera un único telescopio con un diámetro de 1,6 kilómetros. Se trata de un enorme aumento de claridad para su época.

Encontrar el púlsar

Esta herramienta de alta resolución no servía sólo para catalogar quásares distantes. Tuvo aplicaciones locales inmediatas. El sistema se utilizó para localizar el primer púlsar.

El púlsar fue descubierto en 1967 por Jocelyn Bell y su asesor Antony Hewish, del grupo de Cambridge. Detectaron las señales rítmicas. Pero para comprender con precisión de dónde procedían estas señales, necesitaban un mapeo de alta resolución. El interferómetro de Ryle proporcionó esa precisión. Precisó la ubicación, confirmando la naturaleza de estos extraños relojes cósmicos que hacen tictac.

El cambio de catálogos estáticos a imágenes dinámicas y sintetizadas lo cambió todo. Permitió a los astrónomos ver el universo con una nitidez que antes era imposible. El método de Ryle no sólo mejoró las imágenes. Creó un nuevo lenguaje para observar el cielo.