ASTRONÓMICA

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Imágenes y su técnica

Espacio de colaboración mensual del experto astrofotógrafo Josep Maria Drudis comentando imágenes obtenidas por él con la intención de que sirvan de modelo y de ejemplo para que otros aficionados a la astrofotografía se animen a seguir sus pasos.

La necesidad de banda estrecha al fotografiar nebulosas de emisión201811 NGC6888 JMDrudis cat

La foto de este mes es una de las que no me gustan demasiado como han quedado, pero nos servirá de ejemplo para lo que quiero transmitir. La astrofotografía tradicional se ha basado siempre en filtros LRGB, tanto tomando las fotos con una cámara monocroma a través de cada filtro individual, como a través de una DSLR modificada o no. Cada vez más hay astrofotógrafos que se lanzan a utilizar, adicionalmente o como reemplazo a los filtros tradicionales, los filtros de banda estrecha. Estos filtros tienen características especiales que nos dan ciertas ventajas y ciertos inconvenientes. Recomiendo fervientemente consultar un buen trabajo sobre la comparativa de ambos métodos por Don Goldman en esta presentación que él hizo en el CEDIC 15 ( https://astrodrudis.com/presentacion-don-goldman/ ).

Entre las ventajas está la de un contraste mucho mayor, permitiendo captar muchos más detalles en nebulosas de emisión (los filtros de banda estrecha no detectan las nebulosas de reflexión). En el caso que nos ocupa, se trata de una nebulosa generada por la eyección de masa por una estrella muy masiva, HD 192163. Esta estrella ha alcanzado el estado de Wolf-Rayet y acabará sus días con una explosión de supernova (cosmológicamente pronto). Las capas eyectadas emiten en las dos bandas clásicas de Hα y de OIII. Estas emisiones también se pueden captar con filtros de banda ancha, pero con ellos no se puede observar el suficiente detalle. Como comparativa, se puede observar la foto realizada con filtros LRGB (la primera de © van den Berg, Mike; Ippel, MathijnAn) y la realizada con filtros Hα y OIII. (la siguiente).

El detalle que se observa en la segunda es mucho mayor que el detalle que se capta con los filtros de banda ancha LRGB en la primera, a pesar que esta foto fue tomada con subframes de 30 minutos acumulando un total de 34 horas (25 horas de L y 3 horas de cada filtro de color). Comparativamente, la foto tomada con filtros de banda estrecha tiene un acumulado de 17,5 horas, la mitad de tiempo acumulado, pero mucho mayor detalle, tanto en la estructura de hidrógeno como en la de oxígeno y el fondo.

Cierto es que este ejemplo es, probablemente, uno de los que mayores diferencias detecta al comparar banda estrecha con ancha, pero lo cierto es que es recomendable añadir fotos con filtros de banda estrecha a todas las fotos de nebulosas de emisión (yo ya no tomo fotos de nebulosas de emisión con filtros de banda ancha...).

Prometo repetir esta foto el año próximo y volverla a mostrar con el tema del uso de los filtros de nitrógeno (NII) y azufre (SII)...

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201810 ImatgesiTecnica esp

La nebulosa de este mes es un claro ejemplo de las diferentes formas de tomar una foto de una nebulosa de emisión-reflexión. La parte de nebulosa de reflexión no aparece en ninguno de los filtros de banda estrecha, de forma que, habitualmente, éstas se toman en LRGB. El proble- ma reside en que la parte de emisión (apabullantemente rojiza) suele aparecer, en RGB, como bastante quemada y sin estructura aparente.

Una forma de evitarlo suele ser tomar la foto en banda estrecha añadiendo exposiciones largas de filtro azul (de banda ancha) para captarlo. Otra manera, más adecuada, es tomarla en LRGB y en banda estrecha. La foto que hoy nos ocupa ha sido tomada de esta última forma, pero describiremos cómo procesarlas en ambos casos.

Si tomamos Hα, OIII y B (además de las clásicas RGB de corta exposición para captar el color de las estrellas...), la luminancia está compuesta por las tres, dando especial énfasis a B en sus zonas intensas. El color sería: Hα como rojo, OIII como verde y OIII+B+Hα (solo 15%) como azul. En el caso de tomar todos los filtros, la luminancia sería una combinación de L, Hα y OIII. En este caso, la imagen en Hα debe dominar aquellas zonas donde la estructura se ve con más detalle, pasando por encima de la L. Esto se realiza muy fácilmente con programas que trabajan en capas, como Photoshop. El color se debe componer como RGB, entonces calibrar el color y extraer cada canal otra vez (para evitar las desviaciones de color). Luego mezclar R con Hα, G con OIII, y B con OIII y 15% de Hα, y componer el nuevo color con estos nuevos másteres. Éste ha sido el proceso para la imagen de este mes.

NGC 3293 es, en realidad, el cúmulo abierto que aparece justo debajo y a la derecha del centro de la foto. Este cúmulo es extremadamente joven. Sus estrellas se formaron en dos tandas. La primera (que aportó las estrellas más rojizas alrededor del cúmulo) ocurrió hace aproximadamente 20 millones de años (cuatro días, a escala cósmica...) y la segunda fue hace apenas 5-6 millones de años. Las estrellas más azules fueron las formadas en esta segunda tanda. Habitualmente, el fuerte viento estelar de estas estrellas muy calientes va vaciando sus alrededores, formando cavidades que son evidentes. En este caso, las estrellas no han podido tener suficiente tiempo para ello y la estructura filamentosa de la nebulosa se aprecia muy bien todavía.

El telescopio utilizado fue un CDK de 51 cm (20”), f/6,8, situado en el Observatorio Siding Spring (SSO), Coonabarabran (Australia), con una cámara SBIG STX16803 de 16 Mpx.  Para cualquier pregunta, Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.

201809 ImatgesiTecnica esp

IC 2948 es una fuente inagotable de imágenes. El caso que hoy nos ocupa no es una excepción. La imagen muestra un fragmento situado en la región oeste de la nebulosa (ver la nebulosa completa en la siguiente imagen).

El fragmento que hoy nos ocupa está situada en el centro. Yo he dado en llamar este fragmento la "Liberty Bell", dado que se parece a una histórica campana que hay en Philadelphia (donde vivo) y de la que durante muchos años la historia decía que era la que se había hecho sonar para anunciar la independencia de los Estados Unidos. Los historiadores de verdad han determinado que eso no ocurrió, especialmente porque dicha campana muestra una grieta en la parte superior ya desde su fabricación y, de hecho, nunca pudo sonar. Pero sigue siendo un símbolo... En la imagen se puede ver su parecido a una campana, incluso con la «grieta» en la parte superior. Esta imagen fue tomada de forma un tanto atípica. De entrada, esta nebulosa se suele tomar con filtros LRGB. Como tantas otras en esta sección, ambas imágenes (las dos figuras) fueron tomadas con filtros de banda estrecha. En este caso, solamente Hα y OIII. Pero la zona central (la Liberty Bell...) tiene una estructura fina que no acaba de ser captada con los filtros habituales de Hα (7 o 5 nm de ancho de banda). Por este motivo, la foto se tomó con un filtro Hα de 3 nm. Este filtro permite una mayor definición de la estructura fina al incrementar el contraste y eliminar la señal debida a emisión térmica en banda ancha. Con ello se puede ver una estructura de la nebulosa más «limpia».

El hecho de tomar la foto con este filtro ha permitido, además, resaltar mejor varios detalles. Concretamente, al ser esta zona una región donde nacen muchas estrellas, este hecho marca la presencia de determinadas estructuras, bien como consecuencia de dichas nuevas estrellas (como huecos o estructuras formadas por el «viento» estelar potente) o como causa de ello (como el arco o la burbuja situados en el cuadrante inferior izquierdo de la imatge (que senpuede ver en la siguiente ampliación).

La estrella brillante situada en el centro de la imagen es λ Centauri, una estrella doble de magnitudes 3,1 y 11,5 separadas por solamente 16”. La exposición total de esta foto fueron 12,5 horas (Hα (3 nm) 7 horas, OIII 4 horas y RGB (para las estrellas) 1,5 horas. El procesado se hizo, como habitualmente, con CCDStack y Photoshop CC2018. El telescopio utilizado fue un CDK de 51 cm (20”) situado en el Observatorio Siding Spring (SSO) (Coonabarabran, Australia), con una cámara SBIG STX16803 de 16 MPx.

Pueden encontrarse más detalles de las fotos en: https://astrodrudis.com/ic-2948-the-running-chicken-nebula-a-detail/

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201807 ImatgesiTecnica cat

La nebulosa de este mes, al igual que la del mes pasado, es una nebulosa formada por eyección de masa por parte de una estrella masiva. De hecho, en la fotografía de este mes, aparece bastante más que solamente NGC 6164 y NGC 6165. NGC 6164 está en la zona central de emisión (roja) y es la mitad inferior (norte) de la nebulosa rectangular. NGC 6165 es la mitad superior (sur). Además de estas «dos» nebulosas (así fueron catalogadas en un principio, aunque físicamente se trata de dos zonas de la misma nebulosa), se observa una burbuja azulada, correspondiente a una eyección de masa de la primera «ola» que es muy rica en OIII, y de ahí el color azulado. En la zona derecha se observa la nebulosidad de fondo que, en su momento creó la estrella central de NGC 6164-5.

Un cuarto factor es que la burbuja de la primera eyección de masa está ya chocando con el medio interestelar (la nebulosidad rica en hidrógeno del fondo), empezando a aumentar su temperatura y, por tanto, a emitir en la línea de Hα (tonalidad ligeramente rojiza de la zona superior derecha de la burbuja). Esta pequeña zona resalta enormemente la tonalidad azulada y le da un fuerte atractivo estético. El encuadre de esta foto se hizo para poder captar estos factores.

La estrella central, HD 148937, es una estrella peculiar. Pertenece al tipo O6,5f, un tipo del cual solamente se conocen cinco estrellas, tres en nuestra galaxia y dos en la Nube Pequeña de Magallanes. Tiene una masa de aproximadamente 40 masas solares (de hecho es una binaria espectroscópica) y, debido a ello, posee una temperatura superficial muy alta (superior a los 30.000ºC). Estas características hacen que tenga una vida muy corta. Se calcula que tiene una edad de cuatro millones de años (la milésima parte de la edad de nuestro Sol) y que le quedan, a lo sumo, unos dos o tres millones más antes de explotar, muy probablemente, como una supernova. La estructura interior de la zona central de NGC 6164-5 no es la de una simple eyección de masa. La complejidad que se observa se debe a diversos factores: el hecho de ser una estrella binaria, la rotación intrínseca de sus componentes y la presencia de muy fuertes campos magnéticos.

Dicho todo esto, a la hora de tomar la foto tuve en cuenta el encuadre y la tomé en banda estrecha con la finalidad de mostrar mejor la estructura fina de ambas nebulosidades. La zona central es rica en nitrógeno, pero las tomas se paradas de Hα de 3 nm y NII no aportaron ninguna novedad, por lo que opté por tomarlas con un filtro Hα de 5 nm, que abarca ambas emisiones. También tomé OIII, pero no SII, dado que no es peraba ninguna emisión específica en esta banda. Como siempre, las estrellas fueron tomadas en RGB de exposición corta. La exposición total fue de 17,5 horas (Hα 16x30 minutos; OIII 16x30 minutos y RGB 6x5 minutos de cada filtro).

Se puede encontrar algunos detalles adicionales en: https://astrodrudis.com/ngc-6164-and-NGC-6165 and-NGC-6165

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201806 ImatgesTecniquesDestacat esp

A IC 2220 se la conoce habitualmente como la Nebulosa de la «Jarra de Toby». Aparentemente esto es debido a su semejanza con una clase concreta de jarras que representan personajes. Lo que nadie ha explicado todavía es quién (o cómo) era «Toby» para parecerse a esta nebulosa. Pero ese nombre le ha quedado.

Aunque pueda parecer raro, esta nebulosa es de reflexión. Hay muy pocas nebulosas de reflexión amarillo-anaranjadas (cinco conocidas en nuestra galaxia) y todas están relacionadas con estrellas gigantes rojas. En este caso se trata de la estrella HR 3126 (HD 65750), una gigante roja tipo M1II, que tiene una masa de cinco masas solares y una magnitud alrededor de 6,5 (es variable de periodo largo). Habitualmente las nebulosas de reflexión son azules, re?ejando y dispersando la luz de estrellas masivas azules que se hayan formado en las proximidades. El caso de IC 2220 es peculiar, dado que la estrella central no se formó en el seno de una gran nebulosa sino que fue la propia HD 65750 la que, mediante expulsiones de masa, formó la nebulosa que tiene a su alrededor. La masa de esta nebulosidad se ha calculado en 0,7 masas solares. Como es habitual, y debido a la dispersión de luz roja, el espectro de la nebulosa muestra que la luz reflejada es más «azulada» (menos rojiza) que la de la estrella original.

Lo peculiar de esta nebulosa, de todas formas, es que la eyección de masa no ha ocurrido en un solo suceso sino en, al menos, dos de ellos. La imagen que se acompaña  muestra, en el panel inferior izquierda, la foto de IC 2220 en color y muestra que alrededor de la nebulosa hay dos grandes (y muy débiles) burbujas rojizas. Estas burbujas no se ven en ninguno de los filtros LRGB con los que todo el mundo (yo incluido) toma las fotos de las nebulosas de reflexión. En su momento decidí también tomar fotos con el filtro Hα con la finalidad de «mejorar» la foto detectando si allí existía alguna nebulosidad rojiza de fondo que pudiera dar un aire «más completo» a la foto. La gran sorpresa fue que la nebulosa de fondo no existía, pero sí las burbujas antes mencionadas alrededor de la nebulosa principal.

Fue mi hija Anna (diez años) quien, jugando con la imagen integrada de Hα, detectó que sí había algo, pero no era lo esperado... Debido a esto he llamado a esta nebulosa: la «nebulosa de Anna» (seguro que cuando la cataloguen le darán un nombre más aburrido, pero para mí siempre será este...). Por más que he bus cado en internet, a lo cual se han sumado dos profesores universitarios (del Reino Unido y de Alemania) no hemos encontrado ni imágenes ni mención de dicha nebulosidad.

Para poder comunicarlo como un nuevo des cubrimiento pedí a más astrofotógrafos que, independientemente, tomaran fotos de dicha nebulosa con equipos diferentes (para excluir posibles re?ejos en la cámara o los filtros). En la imagen se puede observar la foto invertida de mis tomas con Hα (21x30 minutos, panel superior izquierda), así como la foto integrada de 19 tomas de 10 minutos en Hα, tomadas por Andrealuna Pizzetti, Tel Lekatsas y Christian Sasse (panel superior derecha). En el panel inferior derecha he incluido una foto de una nebulosa de eyección de masa (NGC 6164-5) que también tiene una burbuja muy similar. En este caso la burbuja emite muy intensamente en la línea de OIII (azul verdoso), cosa que la de IC 2220 no hace en absoluto, ya que no aparece ningún ras tro de ella en fotos tomadas con dicho filtro. Actualmente hay varios astrofotógrafos tomando más fotos con diversos filtros, así como toman do espectros. Ya informaré si hay algún nuevo dato digno de mención.

Se puede ver algo más de información de esta nebulosa en: https://astrodrudis.com/ic-2220-and-annas-nebula/ así como en el blog de la revista "Astronomy": http://cs.astronomy.com/asy/b/astronomy/archive/2018/05/10/anew-nebula-halo-around-ic-2220.aspx

También se ha enviado (y ha sido aceptada) una Research Note al JAAS ("Journal of the American Astronomical Society") que será publicada en breve. Este paso signifca la aceptación de la comunidad astrofísica de la no existencia previa de referencias a esta nebulosa.

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