Imagen picuda

A veces publicamos fotos astronómicas en este blog, no sé si se habían dado cuenta. Una pregunta que surge de vez en cuando y hace poco apareció inclusive en un comentario, tiene que ver con un detalle a menudo ignorado o pasado por alto, como si fuera algo común. La siguiente foto tiene diferencias obvias para el que está en el tema: lo de la izquierda es parte de un cúmulo globular (animal de la semana aún no publicado) y lo de la derecha es un cúmulo abierto, por ejemplo. Pero para el admirador de fotos ocasional, un detalle salta a la vista. ¿Lo pueden distinguir?

Bueno, si. En las dos fotos sólo se ven estrellas y eso es lo único que tienen en común; distinto tipo de cúmulo, distinta masa/edad/composición de estrellas, distinta densidad en el campo, distinta resolución en la foto, distinto telescopio (el de 40cm de la ULP versus… ¡El Hubble!). Pero si dijeron que la de la derecha se ve mas linda porque tiene piquitos, acertaron.

¿Qué son esos piquitos? ¿Por qué la imagen de la izquierda no los tiene? ¿Por qué están todos en la misma dirección?

En el único sentido en el que esos piquitos tienen físicamente algo que ver con las estrellas es que si la estrella es más brillante, es más fácil detectarlos. Pero no son parte de la estrella, es sólo un efecto óptico: esos picos son lo que se llaman “picos de difracción” y son producidos por los telescopios, de algunos telescopios. Para entender por qué se forman, primero tenemos que ver cómo es un telescopio reflector por dentro. Este efecto no ocurre para telescopios refractores, o reflectores como el de la ULP. Veamos un diseño básico:

Diseño básico de un telescopio tipo Schmidt-Cassegrain; Salvo algunas diferencias (una importante en este caso), El Hubble y el telescopio de la ULP comparten el mismo diseño.

En principio, los telescopios reflectores constan de dos espejos; uno primario y uno secundario. En el dibujo, los rayos de luz entrantes representan a una fuente de luz lejana (una estrella por ejemplo). La luz entra por la izquierda, se refleja en el espejo primario y va hacia el secundario, el cual vuelve a reflejar la luz y la saca por un agujero en el fondo del primer espejo, hacia el punto focal y hacia el lugar donde uno pondría la CCD o el ojo (junto con un lente ocular). La diferencia principal entre el telescopio de la ULP y uno como el Hubble (en este caso; no me refiero al diámetro superior de este último o a que esté en órbita) está en cómo se sostiene el espejo secundario. Vean por ustedes mismos:

El de la izquierda es el de la ULP. El de la derecha NO es el Hubble, pero ilustra.

Como se puede ver (después de la confusión inicial de imagenes reflejadas), el espejo secundario en el telescopio de la izquierda está sostenido por una placa de cristal. Esta placa es en realidad un lente asférico llamado “placa Schmidt“, y los telescopios que las usan, en vez de ser sólamente reflectores, son nombrados “catadióptricos“, por la combinación de lentes y espejos. El de la derecha en cambio, es un reflector puro; el espejo secundario está sostenido con unas barras de metal llamadas comúnmente “araña”; ésta última es la responsable de los patrones de difracción que se ven en imágenes de estrellas como la de la derecha al principio del post.

El espejo secundario está soportado por estas barras: no importa que tan finitas sean, generan un patrón de difracción en la imagen que es la transformada de Fourier de la silueta de la arañita. Como esa luz es originalmente de la estrella, es luz perdida que “no suma” en el perfil medido de la misma y es desperdiciada. A este tipo de defectos en la imagen debidos al instrumental o al procesamiento digital se los suele llamar “artefactos“. Sólo que en este caso, el efecto es lindo e inclusive algunos aficionados a la astronomía con telescopios similares al de la ULP agregan a propósito barras para generar este efecto, que también puede ser usado para lograr un buen foco en la imagen (si la imagen está desenfocada los picos no se ven). Yo intenté obtenerlas con hilo de atar chorizos; salen, pero no se ven bien definidos.

Para el que quiere hacer algo útil con la imagen, estos piquitos son una porquería. Para el que quiere ver fotos lindas, un bono extra. Suerte para mi que mi telescopio no los tiene, pero puedo simularlos. ¿Alguien quiere?

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8 respuestas a Imagen picuda

  1. El Soñante dijo:

    Son bellos ciertamente, a pesar de que cientificamente salgan sobrando, para la belleza de una imagen tiene mucho más sentido de existencia.

    Un saludo desde http://lunare.wordpress.com/ ojala pueda pasar a dejar un comentario en mi blog, gracias de antemano.

    • chimango dijo:

      No solamente mas sentido a la vida: aún desde un punto de vista totalmente pragmático (y hasta cínico podría decir), las fotos “lindas” sirven para llamar la atención y atraer la mirada de la gente hacia lo que estamos haciendo. De hecho, todas las fotos del Hubble en color son para eso; en realidad nosotros trabajamos sobre las imágenes en blanco y negro.

  2. dama dragón dijo:

    Nunca, me lo pregunte… Pensé que lo hacían para que no solo quedará mas bonita la foto, sino para decir… ven, esta es del Hubble, las otras no se ven tan bonitas…. pero bueh, cuando tenés un buen respaldo económico y tecnológico y además vas a poner un telescopio en orbita, mejor que sea con todos los chiches….

  3. Guillote dijo:

    Muy bueno che!!! A mi dejame con los piquitos. Son tan lindos, jajaja

  4. Gabinni dijo:

    esos piquitos eran los que generaban “estrellas falsas” en los programas detección automática de estrellas??

  5. Ovni dijo:

    Como diría Homero: Mmm piquiiiiitooos!
    Siempre me llamo la atención ese efecto en las fotos de estrellas, muy bien explicado.

    Ahora… la creatividad criolla utilizando hilo de atar chorizos, insuperable!!!

    • chimango dijo:

      Todavía no funcionó bien, porque el hilo era blanco y “desparrama” demasiada luz dentro del telescopio (hace que el fondo se vea mas brillante). Ahora cuando se despeje lo voy a probar de nuevo

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