ASTRONOMÍA
* web especial * UNA MIRADA AL COSMOS
Del telescopio al papel
A lo largo de esta web especial hemos visto algunas de las
imágenes más espectaculares que poseemos de nuestro
Universo, donde los objetos celestes se nos muestran llenos de
colores y belleza. Pero, ya sea por puro placer estético o para la
realización de un estudio científico, la creación de estas
imágenes conlleva un laborioso proceso y un complejo instrumental,
que han ido variando a lo largo de la historia: desde los dibujos
a mano de los satélites de Júpiter, que Galileo veía a través de
su rudimentario telescopio (1609), hasta las modernas cámaras CCD
y las imágenes digitales, sin olvidar el tedioso análisis de las
placas fotográficas del Observatorio Monte Palomar, en las que
Hubble, en 1919, descubrió que el Universo se expande.
Figura 1 y 2: telescopio e imagen CCD, sin tratamiento, de
dos galaxias en interacción. Vemos cómo los rayos cósmicos,
partículas subatómicas interestelares que se desplazan a una
velocidad próxima a la de la luz, degradan la imagen en forma de
puntos luminosos.
Figura 3: Imagen corregida. Para eliminar los rayos cósmicos se
combinan imágenes del objeto tomadas durante distintos momentos de
la noche. Al ser eventos muy rápidos, aquellos puntos que no
permanezcan idénticos en todas ellas son rayos cósmicos y pueden
eliminarse.
Las variaciones de sensibilidad del detector son compensadas
dividiendo la imagen del objeto en las llamadas «imágenes planas».
Éstas, que se obtienen apuntando el telescopio a una superficie
iluminada uniformemente, reflejan el patrón de sensibilidad del
detector.
Para la corrección de fondo de cielo (problemas derivados de la
contaminación lumínica y del reflejo de la luz solar en la Luna y
el polvo interplanetario) se toman imágenes exclusivas del cielo
próximo al objeto, que posteriormente se restan de la imagen de
éste. El efecto de la extinción atmosférica se elimina realizando
observaciones de las «estrellas estándar»: estrellas de brillo
conocido que permiten estimar la extinción de la noche y
contrarrestarla de las imágenes del objeto.
Figuras 3 y 4: Imágenes en falso color.
Los detectores ópticos registran las imágenes de los objetos
astronómicos en una amplia gama de grises. En el tratamiento
posterior se puede asignar a cada nivel de gris un determinado
color. El resultado es una imagen en «falso color», que no tiene
por qué coincidir con el color real del objeto, pero es
tremendamente útil para realzar estructuras, indicar zonas
de distinta temperatura, o «visualizar» lo invisible, como la
imagen de un objeto en infrarrojo.
Créditos imágenes:
1: CAHA.
2 y 3:Takahashi FS102 ST7 (F/8).
4 : National Optical Astronomy Observatories (NOAO).
5: Hubble Space Telescope.
Actualmente son innumerables las técnicas empleadas en la
obtención y tratamiento de datos astrofísicos. La elección de la
adecuada dependerá del objeto (estrellas, galaxias,.), el tipo de
radiación (óptico, radio, rayos X,..) y el fenómeno concreto
que estemos estudiando (formación estelar, supernovas,...).
En cualquier caso, el proceso siempre consta de tres etapas:
observación, procesamiento de datos y análisis.
Observación
A diferencia de otras disciplinas científicas, la Astrofísica no
puede introducir su objeto de estudio en un laboratorio para
experimentar con él. La radiación (luz) que emiten o reflejan los
objetos del Universo constituye nuestra principal fuente de
información; para recogerla se utilizan los elementos colectores
(telescopios, radioantenas.) que dirigen la luz hacia los
detectores, que son los encargados de registrarla.
Procesamiento de datos
En su camino hacia nosotros, la radiación registrada por los
detectores se ve afectada por distintos elementos que desvirtúan
las imágenes. Para poder trabajar con ellas se hace preciso un
proceso de limpieza cuyo objetivo consiste en lograr que la imagen
final se parezca lo más posible al objeto real. En este
procesamiento, los astrofísicos se benefician de la digitalización
de los datos: una imagen digital es un conjunto de números que se
puede manipular con programas informáticos; así, tareas que se
antojaban casi imposibles con las antiguas placas fotográficas
(como cambiar el contraste, el color, o incluso combinar varias
imágenes) se emplean a menudo y de forma sencilla.
Como los detectores no registran la radiación en unidades
astrofísicas, se impone un proceso de calibración de los datos.
Del mismo modo que en nuestra vida utilizamos a diario las
llamadas magnitudes físicas (en la frutería pedimos tres kilos de
manzanas y en la autopista ponemos nuestro coche a 120 kilómetros
por hora), hemos de dotar a los números de nuestras imágenes de un
sentido físico. El proceso de calibración consiste en comparar las
medidas que obtenemos en nuestro detector con otras medidas de
valor conocido (estrellas estándar, medidas en laboratorio, etc.),
lo que nos permite transformar nuestros datos en unidades
reconocibles e independientes del detector con el que se tomaron.
Análisis
Tras la calibración y reducción comienza la etapa más exigente,
pero, sin duda, también la más creativa e interesante de la labor
de un astrofísico: el análisis de los resultados. El análisis
concreto dependerá del fenómeno en cuestión (estrellas variables,
formación estelar en galaxias, cometas, canibalismo galáctico)
pero, en general, consistirá inicialmente en extraer toda la
información que sea posible, y por supuesto, útil para nuestro
estudio (formas, tamaños, temperaturas, velocidades, composición
química, etc.). Los resultados deben pasar un primer examen de
sentido físico, esto es, no deben violar los principios básicos de
la Física. En muchas ocasiones son estos principios fundamentales
los que nos indican que nuestro conocimiento es aún insuficiente y
nos estimulan para ulteriores investigaciones.
Después contrastaremos nuestros resultados con los ya publicados
por otros investigadores y, por último, comprobaremos si las
hipótesis iniciales y los modelos teóricos se ven corroborados por
nuestras observaciones o, por el contrario, deben ser modificados.
Finalmente, los resultados han de ser publicados en revistas
científicas en forma de artículos que son verificados y censurados
por otros científicos bajo encargo de los editores para, de esta
forma, aumentar su fiabilidad.
La divulgación de la Ciencia en el IAA
Durante los últimos años, el IAA ha incorporado como una de sus
actividades prioritarias la divulgación de las investigaciones
científicas que se realizan en nuestro centro, tanto a nuestros
colegas científicos como a la sociedad. Con esta intención se ha
desarrollado una serie de actividades encaminadas a satisfacer la
curiosidad de nuestros conciudadanos sobre el Universo, entre las
que podemos destacar la organización de conferencias
institucionales tanto en la sede del instituto como fuera de ella,
la visita de colegios y grupos a la sede del instituto y al
Observatorio de Sierra Nevada, las colaboraciones con IDEAL, con
la revista de divulgación en Astronomía ``Tribuna de Astronomía y
Universo» y con el ``Parque de las Ciencias» de Granada.
Estas acciones se relanzaron durante el año 2000, año en el
que el IAA celebró su vigésimo quinto aniversario. En ese
año se lanzó la revista "IAA, Información y Actualidad
Astronómica", que acaba de publicar su octavo número y que, con
una periodicidad cuatrimestral, nació con la vocación de interesar
e informar al público sobre todas las disciplinas de la
Astrofísica.
UNA MIRADA AL COSMOS
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