[Recomendación fotográfica] El agujero negro de M87

Ciencia, Fotografía

La noticia científica de la semana ha sido la publicación de la primera fotografía de un agujero negro, precisamente el masivo agujero negro que se encuentra en la masiva galaxia elíptica M87, en la constelación de Virgo.

Empecemos con una imagen y un vídeo sobre este evento, que no están realizados por mí, pero tienen que ver mucho con él y con su comprensión.

Fotografía de la galaxia M87, a la izquierda, con el chorro de plasma, gas ionizado, que sale despedido del activo agujero negro, cuya primera representación gráfica, a la derecha, hemos visto esta mañana.

Aunque han participado unos 200 científicos, ingenieros e informáticos en el proyecto, se ha puesto cara en una mujer joven de 29 años, Katie Bouman, que no es astrofísica, pero que es una de las responsables del algoritmo que ha permitido obtener la imagen a partir de la ingente cantidad de datos recogidos por EHT [Event Horizon Telescope].

Conferencia TED de hace un año, antes de todo el revuelo del hallazgo, de la doctora Bouman en la que nos explica cómo se trabaja este tipo de imagen.

El caso es que de inmediato han sucedido dos cosas. En el mundo de la ciencia, alegría y parabienes. En el mundo de la fotografía, un montón de chorradas que demuestran que muchos fotógrafos no entienden las bases científicas o técnicas de su afición o profesión.

Por cierto, las fotografías que ilustran esta entrada son de este planeta. Y podéis saber algo más de ellas en Dos carretes de Fujicolor Superia X-Tra 400 en el paraje de la pasarela del Bicentenario.

La cuestión es que de repente hay una serie de gente que dice que esta imagen no es una fotografía, sino otra cosa. Incluso que es una invención ingeniosa para dar una realidad visible a una serie de datos que no tienen que ver con la fotografía. Y luego está la tonta del haba que dice que no les ha quedado muy bien, que no es muy bonita. No voy a enlazar ninguno de estos artículos que han aparecido en internet… por estúpidos.

Primero, entendamos lo que es una fotografía. Sobre una superficie sensible, incide la luz del objeto u objetos escogidos por el fotógrafo. Se forma una imagen latente y, posteriormente, mediante métodos físicoquímicos o eletrónicos convertimos esa imagen latente en una imagen que todos podemos ver. Si no hemos perdido el sentido de la visión, claro.

Generalmente, como buscamos en esa imagen una representación más o menos precisa del mundo que nos rodea, usamos superficies sensibles a las longitudes de onda de la luz similares a las que son sensibles nuestros ojos. Pero la luz visible no es más que una pequeña franja de lo que es la radiación electromagnética, la luz en el sentido amplio de la palabra. Dicha radiación electromagnética va desde los energéticos rayos cósmicos, la radiación gamma, de cortísima longitud de onda (10 EE(-12) metros), y muy peligrosos por la capacidad que tiene de ionizar las átomos cuando colisiona con ellos, hasta las ondas de radio de onda larga (1000 metros), absolutamente inocuas. Pero independientemente de su energía, es decir de su frecuencia y longitud de onda, toda esta radiación tiene la misma naturaleza. Y el cuanto del campo electromagnético que transporta la información es para todas estas radiaciones el mismo, el fotón.

Ya he dicho que normalmente fotografiamos en el espectro de la luz visible. Pero no siempre. Yo mismo os he mostrado fotografías realizadas en el espectro infrarrojo, que nuestros ojos no ven, pero que las superficies sensibles que utilizamos en fotografía sí que ven. Si se bloquea el espectro visible y sólo dejamos pasar el infrarrojo,… ya tenemos una fotografía que ve el mundo de forma distinta a la que nos muestra nuestros ojos. Pero tan real como este, y al mismo tiempo tan incompleto. Y tan fotografía es una como otra. A continuación os muestro un par de mis fotografías en el infrarrojo.

Cuando los astrónomos mira al universo con sus telescopios, es raro que lo hagan pasando horas mirando por un ocular. Lo normal es que tomen imágenes, fotografías, del universo. Dejan que durante horas se acumule la radiación electromagnética sobre sus superficies sensibles, con el fin de obtener la mayor cantidad de información posible, para poder interpretar el universo. Y no sólo es eso. Suelen filtrar la luz que reciben sus instrumentos con filtros que bloquean determinadas longitudes de onda y dejan pasar selectivamente otras. Hay que saber que no toda la luz visible de los objetos estelares llega a nosotros, ya que se encuentra por el camino otros objetos opacos a la misma. Pero que dejan pasar la luz que viene en otras longitudes de onda distintas de la visible. Y luego estudian por separado estas imágenes filtradas o las combinan en una única con más información.

También debemos entender cómo funciona uno de los captores electrónicos que son la base de la fotografía digital actual. Son receptores que registran la frecuencia y la energía de la radiación electromagnética, generalmente, pero no únicamente, la del espectro visible, generando diferencias de potencial, que luego mediante algoritmos de cálculo transforma en el archivo digital que usamos para generar la imagen en una pantalla o en una impresora.

Pues bien, el EHT y los algoritmos en los que ha trabajado la doctora Bouman que he mencionado antes hacen algo similar. El EHT está formado por una red de radiotelescopios distribuidos por la superficie terrestre para aumentar de forma muy notable la capacidad de resolución del sistema. Lo sabemos perfectamente. Cuanto más grande es el captor de la imagen en fotografía digital, o más grande es la superficie del fotograma de película en la fotografía fotoquímica, más nivel de detalle fino seremos capaces de reproducir en nuestra imagen final. Pues lo mismo. El telescopio efectivo conformado por la red de radiotelescopios del EHT, es de un tamaño planetario. Única forma de ver un agujero negro. Lo único es que no trabajan con la luz visible, sino con la luz que llamamos ondas de radio milimétricas o submilimétricas. Con longitudes de onda de unos pocos milímetros hasta unas pocas décimas de milímetro. Si cogemos una onda de luz visible de 500 nm, el color verde, es lo mismo que decir de 5 diezmilésimas de milímetro.

Con toda la información recogida, en forma inicialmente de las diferencias de potencial generadas en las antenas/radiotelescopios del sistema, sensibles a esta radiación, se aplican los algoritmos en los que ha trabajado la doctora Bouman y se genera la fotografía del agujero negro. Todo es de una escala enorme y mucho más complejo que la de nuestras cámaras digitales,… pero esencialmente es lo mismo. Por lo tanto, yo que creo comprender bien la naturaleza de la luz y de la fotografía no tengo la menor duda, la imagen del agujero negro es nuestra primera fotografía de un agujero negro. Sólo la gente de mente estrecha o que no entienden los fenómenos físicos subyacentes pensarán de otra forma.

[Fotos] Castillos, estrellas fugaces, galaxias y otras especies nocturnas

Fotografía

El sábado pasado estuvimos observando y fotografiando la bóveda celeste con ocasión de la lluvia de Perseidas. En el enlace a continuación encontraréis los detalles más minuciosos y técnicos. Aquí simplemente os dejo las fotos del castillo de Sora en Castejón de Valdejasa, Aragón (España), y de lo que pasó sobre nuestras cabezas esa noche.

Origen: Castillos, estrellas fugaces, galaxias y otras especies nocturnas – Fotografía y otras artes visuales.

[Fotos]Mirando la cielo – Astrofotografía sin telescopio

Fotografía

Os dejo unas cuantas fotografías de una noche, el sábado pasado, de fotografía del hemisferio boreal sobre la comarca de Los Monegros en Aragón (España). Intentando captar la Vía Láctea a pesar de alguna nube puñetera que había por ahí. También exposiciones prolongadas con película tradicional. Los detalles técnicos en el siguiente enlace.

Origen: Mirando la cielo – Introduciéndome en la astrofotografía sin telescopio – Fotografía y otras artes visuales.

[Fotografía – astronomía] Estrellas, fugaces o no, y galaxias

Ciencia, Fotografía

Comentaba ayer que durante el fin de semana que pasé con unos amigos en Martín del Río, en la provincia de Teruel, habíamos dado un paseo para bajar la cena y, de paso, ver algunas perseidas. Y publicaba una fotografía de lo que podía ser una de ellas en una exposición de tres minutos con un angular de 24 mm en dirección hacia la constelación de Perseus. Durante el día he recibido algunos mensajes, alguno apoyando la tesis de que realmente se trataba de un meteorito y algunos con la otra posibilidad que planteaba ayer. Que se tratase de un origen artificial, algún vehículo humano. En estos momentos, parece que lo probable es que se trate de esto último. Pongo un recorte de la fotografía de ayer.

Estela de lo que posiblemente no fue una perseida, sino la trayectoria de un vehículo de origen humano.

Estela de lo que posiblemente no fue una perseida, sino la trayectoria de un vehículo de origen humano.

Hay que tener en cuenta que no planifiqué estas tomas. Llevaba una cámara muy competente, una Canon EOS 5D Mk. II, pero con unos objetivos generalistas, con un trípode no excesivamente bueno, que llevo por si acaso en el maletero del coche, y sin cable disparador. Lo cual quiere decir que para mantener las exposiciones prolongadas, hay que estar con el dedo apoyado en el botón disparador. Una cutredad. Pero es lo que había.

No obstante, he estado revisando el resto de las fotografías. Yo sabía que en algunas de las imágenes, algunas con exposiciones de tres minutos, habíamos visto caer algún meteorito en el campo de visión del objetivo. Por lo que no hay que desdeñar que fueran demasiado débiles para que se vean con claridad en la foto, lo cual apoyaría el origen artificial de la trayectoria de la foto anterior. Hay que decir también que aunque no había luna, la contaminación lumínica era mayor de la que nos parecía. Claro, muchísimo menor de lo que estamos acostumbrados en la ciudad. Pero veamos una de las fotografías obtenidas apuntando a Perseus.

Fotografía tomada con una exposición de 3 minutos con una focal de 24 mm, apuntando hacia Perseus.

Fotografía tomada con una exposición de 3 minutos con una focal de 24 mm, apuntando hacia Perseus.

Pero si hacemos un recorte justo donde está la constelación de Perseus, encontramos una debil trayectoria de lo que sí tiene toda la pinta de ser un meteorito de la familia de las Perseidas. Es muy débil pero se ve.

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Recorte de la fotografía anterior en la que podemos ver en el ángulo superior izquierdo la débil traza de un meteorito.

Como durante unos minutos, a simple vista vimos varios meteoritos en la región de la Osa Mayor, apunté con la cámara hacia esa región del espacio. Durante los tres minutos que duró la exposición, vimos un meteorito que seguro que estaba en el campo de visión del 24 mm. Pero aparentemente no se impresionó en el sensor de la cámara. ¿O sí? Todo es cuestión de mirar con cuidado, y tratar con cariño la imagen en el Lightroom. Veamos un fuerte recorte de la imagen en cuestión.

Débil trazo de un meteorito por debajo de la Osa Mayor.

Débil trazo de un meteorito por debajo de la Osa Mayor, apenas visible en el centro de la imagen. Las débiles líneas que recorren la parte superior de izquierda a derecha son líneas de alta tensión.

Realmente, el “oficio” de fotografía de meteoritos, y otros aspectos de la fotografía astronómica. Hay que cuidar la elección de la localización, el equipo, y una cuidadosa planificación, con el fin de controlar todas las variables que afectan a la toma fotográfica. No hay buenos resultados en fotografía, y menos en astrofotografía, sin trabajo y dedicación. La casualidad puede dar algún resultado, pero… difícil. Si alguien, que se maneje con el inglés, quiere saber algo sobre el tema, puede ver lo que nos cuenta David Kingham.

Hablando de otra cosa. Cuando era jovencito, al final de la mejor de las películas de la saga de Star Wars, me refiero a esa maravilla que es The Empire Strikes Back (El imperio contraataca), estupenda película de aventuras cuyo guion firmó Leigh Brackett, lo que en mi opinión marcó la diferencia, aparecía una maravillosa imagen de los protagonistas observando el esplendor de la galaxia desde una nave espacial situada fuera de ella. Lo que daría yo por poder experimentar una visión similar en directo. Aun a riesgo de hacer enfadar a los dueños de los derechos del fotograma, lo reproduzco aquí de modo ilustrativo.

Emblemático plano final de The Empire Strikes Back.

Emblemático plano final de The Empire Strikes Back.

Pues bien. Eso es imposible. Por enormes que sean las galaxias, para verlas en su totalidad hay que ponerse muy lejos, y la intensidad de su luz llega muy desvanecida. Si brillasen tanto como para que ese fotograma fuese real, el propio centro de nuestra galaxia, que podemos ver sobre nuestras cabezas en esa estela lechosa que llamamos Vía Láctea, sería tan luminoso que no habría noches. Siempre habría abundancia de luz sobre nuestras cabezas. Y vamos a ver en realidad como aparece ese galaxia nuestra en la realidad, que está mucho más cerca de nosotros que la galaxia de ficción respecto a los protagonistas de la película.

El centro de nuestra galaxia tras 30 segundos de exposición a 1250 ISO y f/2,8.

El centro de nuestra galaxia tras 30 segundos de exposición a 1250 ISO y f/2,8. Un espectáculo magnífico, pero nada que ver con la ficción galáctica.

Las maravillosas imágenes de galaxias extremadamente luminosas que nos ofrecen los astrónomos se consiguen con exposiciones larguísimas o con acúmulos de muchísimas exposiciones superpuestas, para recolectar pacientemente los escasos y cansados fotones que llegan hasta nosotros o los dispositivos que hemos colocado en órbita de nuestro planeta.  Veamos por ejemplo la Galaxia Andrómeda (M31) en una fotografía que podemos encontrar en Wikipedia.

Messier 31, Andromeda Spiral Galaxy Date2006. Source	Boris Štromar Author	Boris Štromar

Messier 31, Galaxia Espiral Andromeda, 2006, Autor Boris Štromar

Pues bien. Fijaos bien. La galaxia de la fotografía anterior, la más cercana a la Vía Láctea a sólo 2 millones de años-luz de distancia, tiene un diámetro aparente en el cielo terrestre mayor al de la luna. Sin embargo, habitualmente no podemos verlo. Aunque se coló en una de las fotografías que tomé hace dos noches, y la podemos ver débilmente en un recorte de la misma.

En el cuadrante superior derecha, como una "nebulosa", así se les llamaron al principio, la galaxia Andrómeda (Messier 31, M31).

En el cuadrante superior derecha, como una “nebulosa”, así se les llamaron al principio, la galaxia Andrómeda (Messier 31, M31).

Lo que me ha dado de sí unas pocas fotos del cielo tomadas de forma un poco chapucera durante un paseo en una noche de verano. Lo que podría ser con trabajo y planificación.