O que é Radiação de Microondas?

As microondas fazem parte do espectro eletromagnético com comprimentos entre um milímetro e 30 centímetros. A radiação de microondas localiza-se entre os comprimentos de onda mais curtos, mais energético, na parte do infravermelho do espectro e os comprimentos de ondas maiores e menos energéticos como as ondas de rádio. Contudo as fronteiras entre esses diferentes tipos de radiação são um pouco variáveis, depende do que se está se falando.

Nós usamos as microondas para muitas aplicações, transmissões (via satélite, GPS), comunicação (telefones celulares), radares e também para cozinhar, mas além dessas aplicações mundanas, muitos processos astrofísicos também geram microondas. De fato, muito da rádio-astronomia é sobre microondas. Em geral, quanto mais quente é alguma coisa, mais energética é a radiação eletromagnética que ela emite. A radiação de microondas é relacionada com os eventos de mínima energia localizados no final do espectro eletromagnético, e por isso esse tipo de radiação é emitida por processos de baixa temperatura. Contudo, a radiação de processos mais quentes acontecidos a grandes distâncias e há muito tempo atrás foram deformados pela expansão do espaço e agora se localizam na parte de microondas do espectro eletromagnético. Assim, processos quentes, porém remotos, podem se expressar por meio de microondas. Talvez, o mais famoso exemplo disso seja  a radiação cósmica de microondas de fundo. Seu pico ocorre em 1.9 mm e a sua temperatura é de apenas três graus acima do zero absoluto, levando a crer que essa radiação foi emitida 380000 anos após o Big Bang e a sua luz e a sua radiação de calor tinham uma temperatura de 3000 Kelvin. A radiação de microondas pode ser usada para caçar as primeiras estrelas, para entender como as galáxias se desenvolvem e também para estudar os pulsares. A radiação  com pico em 21cm é emitida pelas moléculas de hidrogênio. A partir do momento que o hidrogênio é o elemento mais abundante nas galáxias, as emissões em 21cm tem sido usadas para mapear os braços espirais da Via Láctea. Para uma aplicação mais próxima de casa, as microondas podem revelar a composição molecular de atmosferas planetárias e exoplanetárias.

Felizmente, a atmosfera é bem transparente para a radiação de microondas, então elas podem ser detectadas por rádio telescópios localizados em grande altitudes e em terrenos áridos. Contudo para se obter a resolução desejada  e a sensibilidade é algo mais caro, e para isso é necessário construir um conjunto composto por várias pequenas antenas, ao invés de um único rádio telescópio maior. Alguns desses conjuntos já são famosos e irão dominar a rádio astronomia por décadas. Entre eles pode-se incluir o Atacama Large Millimetre Array (ALMA) que irá iniciar sua atividade com as 66 antenas em 2011, o Allen Telescope Array (ATA) que atualmente conta com 42 antenas, mas está planejado para ter um total de 350 e está envolvida no gigantesco projeto de busca de vida alienígena chamado SETI e o Square Kilometre Array (SKA) que está planejado para entrar em operação em 2017.

Fonte:

Revista Astronomy Now, April 2010, pp.82

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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