No microondas da cozinha, os alimentos são cozidos (ou aquecidos) absorvendo a radiação do microondas, que é a radiação eletromagnética entre o infravermelho (distante) e o rádio, no espectro eletromagnético. A região de microondas é bastante ampla e um tanto vaga, porque a sobreposição com o rádio (a cerca de 1 metro ou 300 MHz) não é clara, nem a sobreposição com a região sub-milimétrica (ou terahertz) (em torno de 1 mm ou 300 GHz).
Na astronomia, de longe o aspecto mais conhecido da radiação de microondas é o fundo cósmico de microondas (CMB), que possui um espectro quase perfeito de corpo negro, de 2,73 K; isso atinge o pico em torno de 1,9 mm (160 GHz - o pico difere quando medido pelo comprimento de onda, e quando medido pela frequência).
O detector de carga de trabalho, na astronomia por microondas (e grande parte da radioastronomia, em geral), é o radiômetro, cuja operação é descrita em detalhes consideráveis nesta página da Web do NRAO (Observatório Nacional de Radioastronomia). O tipo particular de radiômetro usado por Penzias e Wilson na descoberta do CMB (a 7,35 cm, bem longe do pico do CMB) era um radiômetro Dicke, projetado por Robert Dicke (para procurar o CMB!). E foram seis radiômetros diferenciais de microondas a bordo do Cosmic Background Explorer (COBE) que detectaram pela primeira vez a anisotropia do CMB, estabelecendo firmemente o CMB como a superfície altamente deslocada para o vermelho da última dispersão (quando a matéria bariônica e os fótons se separavam).
A região de microondas, especialmente a extremidade do comprimento de onda curto (milímetro), é uma região rica em astrofísica, permitindo o estudo da formação e evolução de galáxias, nascimento de sistemas estelares e planetários, composição das atmosferas corporais do sistema solar, além do CMB. Já existem vários observatórios - muitos consórcios - ativos nesses campos; por exemplo, CARMA (matriz combinada para pesquisa em astronomia de ondas milimétricas) e ALMA (matriz grande de milímetro / submilímetro de Atacama) ... astrônomos adoram siglas! (e não, isso não é um acrônimo).
Um novo tipo de observatório astronômico de microondas começou recentemente a fazer observações, o Allen Telescope Array, que fornece cobertura instantânea de frequência de 500 MHz a 11 GHz (entre muitos outros primeiros). De muitas maneiras, isso serve como um demonstrador de tecnologia para a muito mais ambiciosa matriz de quilômetros quadrados.
Algumas das muitas histórias da Space Magazine sobre sondas astronômicas estão investigando a estrutura em larga escala do universo, a aniquilação da matéria escura no centro da Via Láctea e a água mais antiga e mais distante do universo detectada.
Entre eles, os episódios de Astronomy Cast Radio Astronomy e Submillimeter Astronomy fazem um bom trabalho ao explicar a astronomia de microondas!
Fontes:
http://www.cv.nrao.edu/course/astr534/Radiometer.html
http://lambda.gsfc.nasa.gov/product/cobe/
http://www.mmarray.org/
http://www.almaobservatory.org/
http://www.seti.org/ata
http://www.skatelescope.org/
http://en.wikipedia.org/wiki/Microwave
