Recuerda que cuando escuchas la radio, ves la televisión o cocinas la cena en un horno microondas, estás utilizando ondas electromagnéticas. Las ondas de radio, las ondas de televisión y las microondas son todos tipos de ondas electromagnéticas. Sólo se diferencian entre sí por la longitud de onda. Las ondas del espectro electromagnético varían en tamaño, desde las ondas de radio muy largas, del tamaño de un edificio, hasta los rayos gamma muy cortos, más pequeños que el tamaño del núcleo de un átomo. El espectro electromagnético incluye los rayos X.
A medida que las longitudes de onda de la luz disminuyen, aumentan su energía. Los rayos X tienen menores longitudes de onda y, por tanto, mayor energía. Solemos hablar de los rayos X en términos de su energía y no de su longitud de onda. Esto se debe en parte a que los rayos X tienen una longitud de onda muy pequeña.
Los rayos X fueron descubiertos por primera vez en 1895 por Wilhelm Conrad Roentgen, un científico alemán que los encontró por accidente. La fotografía electrizó al público en general y despertó un gran interés científico por la nueva forma de radiación. Roentgen la llamó «X» para indicar que se trataba de un tipo de radiación desconocida.
La atmósfera terrestre es lo suficientemente gruesa como para que prácticamente no puedan llegar rayos X desde el espacio exterior hasta la superficie de la Tierra. Esto es bueno para nosotros, pero también malo para la astronomía: ¡tenemos que poner telescopios y detectores de rayos X en los satélites! No podemos hacer astronomía de rayos X desde la tierra.
¿Cómo «vemos» usando la luz de rayos X?
¿Cómo sería ver los rayos X? Bueno, no podríamos ver a través de la ropa de la gente, ¡no importa lo que nos digan los anuncios de gafas de rayos X! Si pudiéramos ver los rayos X, podríamos ver cosas que emiten rayos X o que impiden su transmisión. Nuestros ojos serían como las películas de rayos X que se utilizan en los hospitales o en las consultas de los dentistas. La película de rayos X «ve» los rayos X, como los que atraviesan la piel. También ve las sombras dejadas por las cosas que los rayos X no pueden atravesar (como los huesos o el metal).
Cuando se hace una radiografía en un hospital, se coloca una película sensible a los rayos X en un lado del cuerpo y se disparan rayos X a través de él. En un dentista, la película se coloca dentro de la boca, en un lado de los dientes, y los rayos X se disparan a través de la mandíbula, al igual que en esta imagen. No duele en absoluto: no se sienten los rayos X.
Debido a que los huesos y los dientes son densos y absorben más rayos X que la piel, las siluetas de los huesos o los dientes quedan en la película de rayos X mientras que la piel aparece transparente. El metal absorbe aún más rayos X: ¿puede ver el empaste en la imagen del diente
Cuando el Sol nos ilumina en un determinado ángulo, nuestra sombra se proyecta en el suelo. Del mismo modo, cuando la luz de los rayos X nos ilumina, atraviesa nuestra piel, pero permite que las sombras de nuestros huesos se proyecten y sean captadas por la película.
Esta es una foto de rayos X de una niña de 1 año. ¿Puedes ver la sombra de lo que se ha tragado?
Rayos X de una niña de un año mostrando un alfiler que se ha tragado
Utilizamos satélites con detectores de rayos X para hacer astronomía de rayos X. En astronomía, las cosas que emiten rayos X (como los agujeros negros) son como la máquina de rayos X del dentista, y el detector del satélite es como la película de rayos X.
¿Qué nos muestra la luz de los rayos X?
Muchas cosas en el espacio emiten rayos X, entre ellas los agujeros negros, las estrellas de neutrones, los sistemas estelares binarios, los restos de supernovas, las estrellas, el Sol e incluso algunos cometas.
La Tierra brilla con muchos tipos de luz, incluida la banda energética de los rayos X. En realidad, la Tierra en sí misma no brilla, sólo las auroras que se producen en lo alto de la atmósfera terrestre. Estas auroras son causadas por partículas cargadas procedentes del Sol.
Imagen de rayos X de la Tierra (Crédito: Polar, PIXIE, NASA)
A la izquierda, la primera imagen de la Tierra en rayos X, tomada en marzo de 1996 con el satélite Polar en órbita. La zona de emisión de rayos X más brillante es de color rojo. Las partículas cargadas energéticas procedentes del Sol que causan las auroras también energizan los electrones de la magnetosfera de la Tierra. Estos electrones se mueven a lo largo del campo magnético de la Tierra y acaban golpeando la ionosfera terrestre, provocando la emisión de rayos X. Estos rayos X no son peligrosos porque son absorbidos por las partes inferiores de la atmósfera terrestre.
Muchas cosas en el espacio profundo emiten rayos X. Muchas estrellas se encuentran en sistemas estelares binarios, lo que significa que dos estrellas orbitan entre sí. Cuando una de estas estrellas es un agujero negro o una estrella de neutrones, el material se desprende de la estrella normal. Este material entra en espiral en el agujero negro o en la estrella de neutrones y se calienta a temperaturas muy altas. Cuando algo se calienta a más de un millón de grados, emite rayos X
¡Aprende más sobre los rayos X!