Art de la fotografia estel·lar
El primer sistema pràctic de conservació d'imatges va ser desenvolupat pels pioners de la fotografia en la dècada de 1830. Els astrònoms no van utilitzar aquests nous recursos perquè no eren tan sensibles com per a capturar objectes lluminosos en el cel llunyà. Però en 1879 la situació va canviar quan els fotògrafs van començar a utilitzar plaques seques. Aquestes plaques es recobrien amb sal de plata en gelatina. Les plaques seques, en ser més útils que les antigues, tenien una major sensibilitat a la llum.
Les noves plaques seques van revolucionar la fotografia i l'astronomia. Primera fotografia d'una nebulosa presa en 1880 per l'astrònom Henry Draper de Nova York. Però el primer pas de la veritable revolució es va donar al gener de 1883. Ainslee Common, astrònom britànic, va treure la primera fotografia astronòmica de debò des del jardí de la seva casa sota la ciutat londinenca d'Ealing, amb un telescopi casolà. Aquesta fotografia va mostrar per primera vegada estrelles massa lentes amb ulls humans. L'astronomia va passar d'estudiar a la nit els objectes que es veuen en pastar als que no es veuen.
En els anys següents la placa fotogràfica va substituir ràpidament a l'ull com a llum detectora astronòmica. Aquest canvi va impulsar la construcció de telescopis cada vegada més grans. D'altra banda, les millors imatges d'aquestes eines van permetre als astrònoms demanar millors emulsions. La major sensibilitat de les emulsions i la millora de la qualitat i grandària dels telescopis van fer canviar la nostra imatge de l'univers. En la primera meitat d'aquest segle, els avanços astronòmics es van basar en la placa fotogràfica.
En els anys 60 els astrònoms van començar a utilitzar detectors electrònics més sensibles que les plaques fotogràfiques. Eastman Kodak va publicar llavors noves emulsions. Aquestes emulsions van ser especialment dissenyades per a detectar objectes lluminosos durant la nit. A pesar que aquests productes eren menys sensibles que els de la generació anterior, els astrònoms van aprendre ràpidament a accelerar el procés. Aquest treball podia contenir processos estranys com la introducció de plaques en el forn o la introducció de gasos d'hidrogen. Aquests sorprenents procediments d'hipersensibilización van escurçar enormement els temps d'exposició. En l'actualitat, la hipersensibilización és una pràctica habitual entre els astrònoms fotogràfics.
Les noves incorporacions presenten dificultats de maneig. Quan les plaques han entrat al forn i s'han gasat, l'oxigen i la humitat afecten de manera violenta. Per tant, han d'emmagatzemar-se en nitrogen. Les plaques són bastant grans (més de 35,5 cm 2) i molt fines (aprox. 1 mm), per la qual cosa cal usar-les amb cura perquè no es trenquin. Una vegada finalitzat el temps d'exposició es revelen un a un. D'aquesta forma s'aconsegueix que la sensibilitat de les plaques sigui uniforme i, per tant, la lluentor dels diferents objectes que apareixen en la placa és comparable.
Aquest treball requereix una habilitat especial i no és fàcil d'aprendre. Sovint, observatoris que han desenvolupat i millorat aquestes tècniques, ofereixen als astrònoms el seu servei fotogràfic en lloc de permetre l'ús d'instal·lacions i processos a aquests visitants esporàdics.
A més de desenvolupar les tècniques de maneig i maneig d'aquestes plaques especials, els astrònoms han desenvolupat nous procediments per a extreure informació d'aquestes. Com a primera aproximació es poden estudiar les plaques amb lupa. Això permet fer grans treballs en una sola exposició, com els telescopis tipus Schmidt, que ocupen grans parts del cel.
Un bon exemple va ser trobar “closques” al voltant de galàxies el·líptiques.
A pesar que l'ull és l'eina més fascinant per a detectar coses anormals, el cervell s'esgota treballant durant molt de temps. Millors màquines per a realitzar exploracions en profunditat. Els astrònoms britànics han desenvolupat dues màquines d'exploració automàtica de plaques fotogràfiques. La Màquina Galaxi de l'Observatori Real d'Edimburg i la Màquina de Mesurament de Plaques de Cambridge han estat un èxit. La detecció de cuasares més allunyats, per exemple, s'ha realitzat a través d'aquestes màquines.
Aquestes màquines d'exploració, conduïdes per ordinador, són de gran capacitat, si bé gran part de la informació d'interès pot obtenir-se mitjançant tècniques especials en la cambra obscura. Això es deu en part al fet que les noves emulsions de gra fi poden detectar objectes de molt diferent lluentor i no distingeixen els ulls de les màquines.
En l'Observatori Anglo-Australià hem desenvolupat nous mètodes per a explotar aquestes característiques de les noves plaques fotogràfiques. Amb elles ampliem el camp d'aplicació de la fotografia a l'astronomia. Durant dotze anys hem desenvolupat i refinat tres tècniques. Les tècniques són l'unsharp masking, l'amplificació fotogràfica i el multi-desarmament d'imatges. Mitjançant ells, l'astronomia fotogràfica pot proporcionar informació sobre els objectes celestes més lluminosos i brillants del cel.
Aquests processos són diferents detalladament, però tenen dues claus comunes: les imatges es manipulen amb una còpia tàctil utilitzant una font de llum difusa i moltes plaques es combinen amb un senzill mètode de combinació. En funció de l'objectiu, la mateixa placa ofereix objectes més lluminosos o fotografies en color. A més, els mètodes són no destructius.
Aquestes senzilles tècniques permeten als astrònoms dibuixar grans zones del cel a la recerca d'objectes lluminosos. També hem desenvolupat una tècnica de fotografia en color. Les fotografies en color, a més de ser boniques, són una bona font d'informació. Les fotografies de colors han donat pes al color en astrofísica. La informació proporcionada per una fotografia en color no pot comparar-se amb l'obtinguda superposant les imatges en blanc i negre obtingudes mitjançant filtres de diferents colors. El color dóna molt més.
L'amplificació fotogràfica i les tècniques d'unsharp masking són potents eines per a l'estudi dels dos extrems dels objectes celestes, molt lluminosos i molt brillants. Quan es combinen aquestes dues tècniques amb la fotografia en tres colors, s'obtenen diferents vistes d'objectes molt ben estudiats. Per exemple, la foto de color que vaig aconseguir quan aplicé aquesta tècnica a la radiografia Centaurus A, va mostrar una banda de pols que travessa la galàxia.
Aquest mètode ha demostrat que la Nebulosa Trifida està envoltada per una altra fina nebulosa blava.
Fins i tot sense manipular la imatge, les fotografies poden presentar diferències de color subtils que mostren fenòmens astrofísics importants. Les dues nebuloses de Carina apareixen en el cel al costat de la pila baptismal, però la nebulosa esquerra està dues vegades més allunyada del sòl que l'altra. La foto de color indica això, donant a tots dos tons diferents. Veiem la nebulosa més llunyana a través del pla de pols de la nostra galàxia. La pols absorbeix part de la llum que travessa. Absorbeix més radiació blava que vermella. En conseqüència, la nebulosa més allunyada es troba en un to més vermellós. Aquesta foto és un bon exemple de lliscament interestel·lar cap al vermell (per efecte Doppler).
Les plaques fotogràfiques grans recobertes per emulsions uniformes es poden registrar en una sola exposició. És la via més eficient per a detectar milions d'estrelles i galàxies. Quan aquestes imatges es manipulen amb tècniques especials, Ainslee Common porta un univers més encantador que el que podia imaginar.
Zu idazle
Zientzia aldizkaria
