Por Luis Romero Ventura (Astrotolva)
Cuando observamos una imagen espectacular de una nebulosa, llena de tonos rojos, verdes, azules o violetas, es natural preguntarse: ¿Son reales esos colores? ¿Qué significan? ¿O están puestos a propósito?
En esta entrada ahondamos en lo que estuvimos analizando anteriormente, la elaboración de imágenes compuestas y conoceremos a fondo los principales objetos celestes que nos asombran con sus colores.
Una de las técnicas más utilizadas en astrofotografía es la creación de imágenes compuestas. Esto implica tomar varias exposiciones con diferentes filtros y combinarlas para formar una imagen en color (RGB). Este proceso no solo produce imágenes visualmente impresionantes, sino que también proporciona una visión más completa y detallada del objeto observado. Por ejemplo, las estrellas jóvenes y calientes pueden aparecer más prominentes en imágenes tomadas con filtros azules, mientras que las regiones de formación estelar pueden ser más visibles con filtros de hidrógeno alfa.
La importancia de la luminancia
Además de los filtros de color, el filtro de luminancia juega un papel crucial. Este filtro permite el paso de una amplia gama de longitudes de onda, lo que proporciona una imagen en blanco y negro (escala de grises) que captura detalles finos y estructuras.
Al combinar la imagen de luminancia con las imágenes de color, se obtiene una imagen final que es tan detallada como colorida. En la luminancia se encuentran los finos detalles de las estructuras que componen las nebulosas y galaxias.
NGC 7293 Nebulosa de la Hélice. Imagen con filtro de Luminancia.
Detalles de las estructuras más finas. Foto del autor.
Clasificación de los principales objetos celestes
Nebulosas
Una nebulosa es una enorme nube de gas (principalmente hidrógeno y helio) y polvo cósmico en el espacio interestelar. Son regiones claves para la formación de estrellas.
Tipos comunes de nebulosas
o Nebulosas de emisión: brillan por la radiación de estrellas cercanas.
o Nebulosas de reflexión: reflejan la luz de estrellas cercanas.
o Nebulosas oscuras: bloquean la luz de objetos detrás de ellas.
o Nebulosas planetarias: restos de estrellas moribundas, como la famosa
Un ejemplo famoso: La M20 Nebulosa de la Trífida, una nebulosa de emisión, reflexión y de absorción al mismo tiempo.
La Nebulosa de la Trífida (M20) es una región de formación estelar que combina tres tipos de nebulosas: de emisión, de reflexión y oscura. En una imagen L-RGB de larga exposición, como la que se muestra arriba, se pueden distinguir claramente dos zonas con coloraciones distintas:
🔴 Región central rojiza (nebulosa de emisión): La emisión de luz proviene del hidrógeno ionizado (región HII). Una estrella de tipo O, muy caliente y masiva, emite radiación ultravioleta que ioniza el hidrógeno del gas circundante. Cuando los electrones se recombinan con los protones, se emite luz en la línea Hα (656.3 nm), que aparece como rojo intenso. Este fenómeno indica una alta concentración de hidrógeno y la presencia de procesos activos de formación estelar.
🔵 Región externa azulada (nebulosa de reflexión): La luz azul proviene de estrellas cercanas cuya radiación es reflejada por el polvo interestelar. Este polvo no emite luz propia, pero dispersa la luz azul de estrellas relativamente templadas (tipo A o F), que no tienen suficiente energía para ionizar el gas. Esta coloración revela la presencia de granos de polvo compuestos por silicatos, carbono y hielo, que reflejan la luz estelar.
Galaxias
Una galaxia es un sistema gigantesco compuesto por miles de millones de estrellas, planetas, gas en distintas formas (ionizado, neutro, atómico o molecular) polvo interestelar y materia oscura, todo ello vinculado por la gravedad.
Tipos principales:
o Espirales: como nuestra Vía Láctea.
o Elípticas: más redondeadas y con menos formación estelar.
o Irregulares: sin forma definida.
Dato curioso: Se estima que hay más de dos billones de galaxias en el universo observable.
La galaxia M81 es una de las más cercanas y brillantes del cielo nocturno, lo que la convierte en un objeto ideal para observaciones en múltiples longitudes de onda. En una imagen L-RGB de larga exposición, como las que se obtienen en astrofotografía avanzada, los colores que se observan no solo embellecen la imagen, sino que revelan procesos físicos y químicos que ocurren en diferentes regiones de la galaxia.
🔴 Regiones rojizas, hidrógeno ionizado (nebulosas de emisión): Estas zonas corresponden a nebulosas de emisión que brillan en la línea Hα (656.3 nm), característica del hidrógeno ionizado. El proceso físico asociado implica que estrellas jóvenes y masivas (tipo O y B) emiten radiación ultravioleta que ioniza el hidrógeno en las nubes de gas. Al recombinarse los electrones con los protones, se emite luz roja. Su composición química indica una alta concentración de hidrógeno y la presencia de formación estelar activa en los brazos espirales.
🔵 Regiones azuladas, estrellas jóvenes y calientes: Estas zonas muestran la luz directa de estrellas jóvenes de tipo O, B y A. El proceso físico asociado es la emisión de luz azulada debido a su alta temperatura (más de 10.000 K). El significado químico es que se trata de poblaciones estelares recientes, donde el gas ha colapsado para formar nuevas estrellas.
⚪ Regiones blanquecinas o amarillentas, estrellas viejas: Estas regiones corresponden a la luz de estrellas más frías y evolucionadas, como gigantes rojas y estrellas de tipo G o K. El proceso físico está relacionado con las estrellas dominantes en el bulbo central de la galaxia. El significado químico apunta a poblaciones estelares antiguas, con menor actividad de formación estelar y una mayor presencia de elementos pesados acumulados por generaciones anteriores.
Cúmulo estelar
Un cúmulo es un grupo de estrellas que se formaron juntas y permanecen gravitacionalmente unidas.
Tipos de cúmulos:
o Cúmulos abiertos: jóvenes, con pocas estrellas, como las Pléyades.
o Cúmulos globulares: más antiguos, con cientos de miles de estrellas, como el cúmulo M13 en Hércules.
Importancia: Ayudan a estudiar la evolución estelar y la estructura galáctica. M13 es un buen ejemplo.
M13, el gran cúmulo globular de Hércules. Imagen combinada RGB (foto del autor).
M13, el gran cúmulo de Hércules, es uno de los más espectaculares que se ven del hemisferio norte, y los colores en las imágenes astronómicas nos revelan mucho sobre la composición química y evolución de sus estrellas.
🔵 Estrellas azules: Temperatura muy caliente (más de 10 000 K). Son del tipo de estrellas de la secuencia principal o estrellas azules rezagadas (blue stragglers), que parecen más jóvenes de lo esperado. Su composición puede tener menos metales (elementos más pesados que el helio), lo que es típico en cúmulos globulares antiguos.
🟡 Estrellas amarillas o blanquecinas: Temperatura intermedia (entre 5000 y 7000 K). Estrellas como el Sol, en fase de secuencia principal o gigante. Su composición en este cúmulo globular M13, dichas estrellas suelen tener baja metalicidad, lo que indica que se formaron en una época temprana del universo.
🔴 Estrellas rojas: Temperaturas frías (menos de 4000 K). Son del tipo gigantes rojas en etapas avanzadas de evolución. Su composición rica en elementos como carbono y oxígeno, producto de la fusión nuclear en sus núcleos.
Conclusión
La astrofotografía y la creación de imágenes compuestas no solo nos brindan imágenes visualmente impresionantes del Universo, sino que también nos facilitan una comprensión más profunda de los procesos físicos y químicos que ocurren en los objetos celestes.
Mediante el uso de filtros de color y de luminancia, podemos revelar detalles ocultos y estructuras finas en nebulosas, galaxias y cúmulos estelares. Estas técnicas nos ayudan a desentrañar los misterios del Cosmos y a apreciar la belleza y complejidad del Universo.
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