Por Paul Ogilvie | Actualizado el 30 de agosto de 2022
Los telescopios infrarrojos funcionan según los mismos principios ópticos que sus homólogos de luz visible:un sistema de lentes o espejos concentra la radiación entrante en un conjunto de detectores. Estos conjuntos suelen estar construidos con telururo de mercurio y cadmio (HgCdTe), una aleación superconductora que ofrece alta sensibilidad en las bandas del infrarrojo cercano y medio. Debido a que el calor ambiental puede anular la débil señal cósmica, los detectores deben enfriarse a temperaturas criogénicas (a menudo con nitrógeno líquido o helio) acercándolos al cero absoluto. Por ejemplo, el Telescopio Espacial Spitzer, lanzado en 2003 como el observatorio infrarrojo más grande en ese momento, mantuvo su óptica a -273°C y opera en una órbita heliocéntrica detrás de la Tierra para evitar interferencias térmicas terrestres.
El vapor de agua de la atmósfera terrestre absorbe la mayoría de los fotones infrarrojos extraterrestres, por lo que se colocan telescopios terrestres eficaces en lugares elevados y secos. El Observatorio Mauna Kea en Hawái se encuentra a 4205 m y ofrece un cielo despejado y árido para el trabajo con infrarrojos. Las plataformas aéreas mitigan aún más la turbulencia atmosférica:el Observatorio Aerotransportado Kuiper (KAO) voló de 1974 a 1995, proporcionando una breve ventana sobre la atmósfera para estudios infrarrojos. Al eliminar por completo los efectos atmosféricos, las misiones espaciales son el estándar de oro. El satélite astronómico infrarrojo (IRAS), lanzado en 1983, amplió el catálogo conocido en aproximadamente un 70 por ciento y sentó las bases para los posteriores telescopios espaciales infrarrojos.
Los detectores infrarrojos pueden revelar cuerpos celestes que son demasiado fríos (o, por tanto, demasiado tenues) para ser registrados en la luz visible, como exoplanetas, enanas marrones y ciertas nebulosas. Además, debido a que las longitudes de onda infrarrojas son más largas que los fotones visibles, pueden penetrar el gas y el polvo interestelar que dispersan o absorben longitudes de onda más cortas. Esta capacidad permite a los astrónomos observar regiones muy oscuras, incluido el abultamiento central de la Vía Láctea, y mapear complejos de formación de estrellas que son invisibles para los telescopios ópticos.
La continua expansión del universo extiende la luz de objetos distantes hacia longitudes de onda más largas, un proceso conocido como corrimiento al rojo. Como resultado, los fotones que se emitieron en el rango visible hace miles de millones de años llegan a la Tierra desplazados hacia el infrarrojo. Los observatorios infrarrojos actúan así como máquinas del tiempo, capturando la radiación que se originó durante la infancia del universo y proporcionando una ventana directa a sus primeras épocas.
