RAYOS X Y ENERGÍA
Los rayos X tienen una energía mucho más alta y longitudes de onda mucho más cortas que la luz ultravioleta, y los científicos generalmente se refieren a los rayos X en términos de su energía en lugar de su longitud de onda. Esto se debe en parte a que los rayos X tienen longitudes de onda muy pequeñas, entre 0.03 y 3 nanómetros, tan pequeñas que algunos rayos X no son más grandes que un solo átomo de muchos elementos.
Este mosaico de varias imágenes del Observatorio de rayos X Chandra de la región central de nuestra galaxia, la Vía Láctea, revela cientos de estrellas enanas blancas, estrellas de neutrones, y agujeros negros. Por separado, el Observatorio Solar y de Heliofísica (SOHO) capturó estas imágenes del Sol que representan un ciclo solar completo desde 1996 hasta 2006. Crédito: NASA / UMass / D.Wang et al. Imágenes del sol de SOHO – EIT Consortium: NASA / ESA
DESCUBRIMIENTO DE RAYOS X
Los rayos X fueron observados y documentados por primera vez en 1895 por el científico alemán Wilhelm Conrad Roentgen. Descubrió que disparando rayos X a través de brazos y manos creaba imágenes detalladas de los huesos del interior. Cuando se toma una radiografía, se coloca una película sensible a los rayos X en un lado de su cuerpo y se filman rayos X a través de usted. Debido a que los huesos son densos y absorben más rayos X que la piel, las sombras de los huesos quedan en la película de rayos X mientras la piel parece transparente.
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La radiación de nuestro Sol alcanza su punto máximo en el rango visual, pero la corona del Sol es mucho más caliente e irradia principalmente rayos X. Para estudiar la corona, los científicos utilizan datos recopilados por detectores de rayos X en satélites en órbita alrededor de la Tierra. La nave espacial japonesa Hinode produjo estas imágenes de rayos X del Sol que permiten a los científicos ver y registrar los flujos de energía dentro de la corona.
Crédito: Hinode JAXA / NASA / PPARC
TEMPERATURA Y COMPOSICIÓN
La temperatura física de un objeto determina la longitud de onda de la radiación que emite. Cuanto más caliente es el objeto, más corta es la longitud de onda del pico de emisión. Los rayos X provienen de objetos que tienen millones de grados Celsius, como púlsares, restos de supernovas galácticas y el disco de acreción de agujeros negros.
Desde el espacio, los telescopios de rayos X recogen fotones de una región determinada del cielo. Los fotones se dirigen al detector donde se absorben, y se registra la energía, el tiempo y la dirección de los fotones individuales. Dichas mediciones pueden proporcionar pistas sobre la composición, temperatura y densidad de entornos celestes distantes. Debido a la alta energía y la naturaleza penetrante de los rayos X, los rayos X no se reflejarían si golpearan la cabeza del espejo (de la misma manera que las balas chocan contra una pared). Los telescopios de rayos X enfocan los rayos X en un detector usando espejos de incidencia de pastoreo (al igual que las balas rebotan cuando golpean una pared en un ángulo de pastoreo).
El Mars Exploration Rover de la NASA, Spirit, utilizó rayos X para detectar las firmas espectrales de zinc y níquel en las rocas marcianas. El instrumento del espectrómetro de rayos X Alpha Proton (APXS) utiliza dos técnicas, una para determinar la estructura y otra para determinar la composición. Ambas técnicas funcionan mejor para elementos más pesados como los metales.
SUPERNOVA
Dado que la atmósfera de la Tierra bloquea la radiación de rayos X, los telescopios con detectores de rayos X deben colocarse por encima de la atmósfera absorbente de la Tierra. El remanente de supernova Cassiopeia A (Cas A) fue fotografiado por tres de los grandes observatorios de la NASA, y los datos de los tres observatorios se usaron para crear la imagen que se muestra a continuación. Los datos infrarrojos del telescopio espacial Spitzer son de color rojo, los datos ópticos del telescopio espacial Hubble son de color amarillo y los datos de rayos X del observatorio de rayos X Chandra son de color verde y azul.
Los datos de rayos X revelan gases calientes a unos diez millones de grados Celsius que se crearon cuando el material expulsado de la supernova se estrelló contra el gas y el polvo circundantes a velocidades de aproximadamente diez millones de millas por hora. Al comparar imágenes infrarrojas y de rayos X, los astrónomos están aprendiendo más sobre cómo los granos de polvo relativamente fríos pueden coexistir dentro del gas súper caliente que produce rayos X.
Crédito: Rayos X: NASA / CXC / SAO; Óptico: NASA / STScI; Infrarrojo: NASA / JPL-Caltech / Steward / O.Krause et al.
AURORA DE LA TIERRA EN RAYOS X
Las tormentas solares en el Sol expulsan nubes de partículas energéticas hacia la Tierra. Estas partículas de alta energía pueden ser arrastradas por la magnetosfera de la Tierra, creando tormentas geomagnéticas que a veces resultan en una aurora. Las partículas energéticas cargadas del Sol que causan una aurora también energizan electrones en la magnetosfera de la Tierra. Estos electrones se mueven a lo largo del campo magnético de la Tierra y eventualmente golpean la ionosfera de la Tierra, causando las emisiones de rayos X. Estos rayos X no son peligrosos para las personas en la Tierra porque son absorbidos por partes más bajas de la atmósfera de la Tierra. A continuación se muestra una imagen de una aurora de rayos X realizada por el instrumento Experimento de imagen de rayos X ionosférico polar (PIXIE) a bordo del satélite Polar.
Crédito: POLAR, PIXIE, NASA
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Cita
APA
Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio, Dirección de Misión Científica. (2010) Rayos X. Consultado [insertar fecha – p. Ej. 10 de agosto de 2016] , del sitio web de NASA Science: http://science.nasa.gov/ems/11_xrays
MLA
Dirección de Misión Científica. “Rayos X” Ciencia de la NASA . 2010. Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio. [insertar fecha – p. Ej. 10 de agosto de 2016] http://science.nasa.gov/ems/11_xrays