Hispanopedia Wiki
Un filtro astronómico es un accesorio para telescopios que consiste en un filtro óptico utilizado por astrónomos aficionados para mejorar los detalles y el contraste de los objetos celestes , ya sea para observación o para astrofotografía . Los astrónomos investigadores , por otro lado, utilizan diversos filtros de paso de banda para fotometría en telescopios, con el fin de obtener mediciones que revelen las propiedades astrofísicas de los objetos , como la clasificación estelar y la ubicación de un cuerpo celeste en su curva de Wien .
La mayoría de los filtros astronómicos funcionan bloqueando una parte específica del espectro de color por encima y por debajo de una banda de paso , lo que aumenta significativamente la relación señal-ruido de las longitudes de onda de interés y, por lo tanto, hace que el objeto gane detalle y contraste. Mientras que los filtros de color transmiten ciertos colores del espectro y se utilizan habitualmente para la observación de los planetas y la Luna , los filtros polarizadores funcionan ajustando el brillo y se utilizan habitualmente para la Luna. Los filtros de banda ancha y de banda estrecha transmiten las longitudes de onda que emiten las nebulosas (por los átomos de hidrógeno y oxígeno ) y se utilizan con frecuencia para reducir los efectos de la contaminación lumínica . [ 1 ]
Los filtros se han utilizado en astronomía al menos desde el eclipse solar del 12 de mayo de 1706. [ 2 ]
Filtros solares
Filtros de luz blanca
Los filtros solares bloquean la mayor parte de la luz solar para evitar daños en los ojos. Los filtros adecuados suelen estar fabricados con una película de vidrio o polímero resistente que transmite solo el 0,00001 % de la luz. Por seguridad, los filtros solares deben ajustarse firmemente sobre el objetivo de un telescopio refractor o la apertura de un telescopio reflector para evitar un calentamiento excesivo.
Los pequeños filtros solares que se enroscan detrás de los oculares no bloquean la radiación que entra en el cuerpo del telescopio, lo que provoca un calentamiento excesivo del mismo, e incluso pueden romperse por choque térmico . Por lo tanto, la mayoría de los expertos no recomiendan este tipo de filtros solares para los oculares, y algunos distribuidores se niegan a venderlos y los retiran de los paquetes de telescopios. Según la NASA : «Los filtros solares diseñados para enroscarse en los oculares que suelen venir con los telescopios económicos tampoco son seguros. Estos filtros de vidrio pueden agrietarse inesperadamente por sobrecalentamiento cuando el telescopio apunta al Sol, y el daño retiniano puede ocurrir más rápido de lo que el observador puede apartar el ojo del ocular». [ 3 ]
Los filtros solares se utilizan para observar y fotografiar el Sol de forma segura , ya que, a pesar de ser blanco, puede aparecer como un disco amarillo-anaranjado. Un telescopio con estos filtros permite observar de forma directa y precisa los detalles de las características solares, especialmente las manchas solares y la granulación en la superficie , [ 4 ] así como los eclipses solares y los tránsitos de los planetas inferiores Mercurio y Venus a través del disco solar.
Filtros de banda estrecha
La cuña de Herschel es un dispositivo basado en prismas combinado con un filtro de densidad neutra que dirige la mayor parte del calor y los rayos ultravioleta fuera del telescopio, generalmente dando mejores resultados que la mayoría de los tipos de filtros. El filtro H-alfa transmite la línea espectral H-alfa para ver erupciones solares y prominencias [ 1 ] invisibles a través de filtros comunes. Estos filtros H-alfa son mucho más estrechos que los que se usan para la observación nocturna de H-alfa (ver Filtros nebulares más abajo), dejando pasar solo 0,05 nm (0,5 angstroms ) para un modelo común, [ 5 ] en comparación con 3 nm–12 nm o más para los filtros nocturnos. Debido al estrecho ancho de banda y a los cambios de temperatura, a menudo los telescopios de ese tipo son sintonizables dentro de un ±0,05 nm.
La NASA incluyó los siguientes filtros en el Observatorio de Dinámica Solar , de los cuales solo uno es visible para el ojo humano (450,0 nm): [ 6 ] 450,0 nm, 170,0 nm, 160,0 nm , 33,5 nm, 30,4 nm, 19,3 nm, 21,1 nm , 17,1 nm, 13,1 nm y 9,4 nm. Estos fueron elegidos por su temperatura, en lugar de por líneas de emisión particulares, como ocurre con muchos filtros de banda estrecha, como la línea H-alfa mencionada anteriormente.
Filtros de color
Los filtros de color funcionan por absorción/transmisión y pueden indicar qué parte del espectro reflejan y transmiten. Se pueden usar para aumentar el contraste y realzar los detalles de la Luna y los planetas. Cada color del espectro visible tiene su propio filtro, y cada filtro se usa para resaltar una característica lunar o planetaria específica; por ejemplo, el filtro amarillo n.° 8 se usa para mostrar los mares de Marte y los cinturones de Júpiter . [ 7 ] El sistema Wratten es el sistema de numeración estándar utilizado para referirse a los tipos de filtros de color. Fue fabricado por primera vez por Kodak en 1909. [ 1 ]
Los filtros profesionales también son de color, pero sus centros de paso de banda se ubican alrededor de otros puntos medios (como en los sistemas UBVRI y Cousins ).
Algunos de los filtros de color comunes y sus usos son: [ 8 ]
- Filtros de aberración cromática : Se utilizan para reducir el halo violáceo causado por la aberración cromática de los telescopios refractores . Este halo puede ocultar detalles de objetos brillantes, especialmente la Luna y los planetas. Estos filtros no afectan la observación de objetos débiles.
- Rojo : Reduce el brillo del cielo , especialmente durante las observaciones diurnas y crepusculares. Mejora la definición de los mares , el hielo y las zonas polares de Marte. Mejora el contraste de las nubes azules sobre el fondo de Júpiter y Saturno.
- Amarillo intenso : Mejora la resolución de las características atmosféricas de Venus , Júpiter (especialmente en las regiones polares) y Saturno. Aumenta el contraste de los casquetes polares, las nubes, el hielo y las tormentas de polvo en Marte. Realza las colas de los cometas.
- Verde oscuro : Mejora los patrones de nubes en Venus. Reduce el brillo del cielo durante la observación diurna de Venus. Aumenta el contraste del hielo y los casquetes polares en Marte. Mejora la visibilidad de la Gran Mancha Roja en Júpiter y otras características de su atmósfera. Realza las nubes blancas y las regiones polares en Saturno.
- Azul medio : Mejora el contraste de la Luna. Aumenta el contraste de las tenues sombras de las nubes de Venus. Realza las características de la superficie, las nubes, el hielo y las tormentas de polvo en Marte. Mejora la definición de los límites entre las características de las atmósferas de Júpiter y Saturno. Mejora la definición de las colas de gas de los cometas .
Filtros lunares
Los filtros de densidad neutra , también conocidos en astronomía como filtros lunares, son otra opción para mejorar el contraste y reducir los reflejos . Su funcionamiento se basa simplemente en bloquear parte de la luz del objeto para realzar el contraste. Si bien se utilizan principalmente en fotografía tradicional, en astronomía también se emplean para mejorar las observaciones lunares y planetarias.
Filtros polarizadores
Los filtros polarizadores ajustan el brillo de las imágenes a un nivel óptimo para la observación, aunque en menor medida que los filtros solares. Con este tipo de filtros, el rango de transmisión varía del 3 % al 40 %. Se suelen utilizar para la observación de la Luna, [ 1 ] pero también pueden emplearse para la observación planetaria. Consisten en dos capas polarizadoras dentro de una celda de aluminio giratoria, [ 9 ] que modifica la cantidad de transmisión del filtro al rotarlas. Esta reducción del brillo y la mejora del contraste permiten apreciar los detalles y características de la superficie lunar, especialmente cuando está cerca de la fase de luna llena. Los filtros polarizadores no deben utilizarse como sustitutos de los filtros solares diseñados específicamente para la observación del Sol.
Filtros nebulares
Banda estrecha
Los filtros de banda estrecha son filtros astronómicos que transmiten únicamente una banda estrecha de líneas espectrales (generalmente con un ancho de banda de 22 nm o menos). Se utilizan principalmente para la observación de nebulosas . Las nebulosas de emisión irradian principalmente oxígeno doblemente ionizado en el espectro visible , que emite cerca de los 500 nm de longitud de onda. Estas nebulosas también irradian débilmente a 486 nm, la línea beta del hidrógeno .
Existen dos tipos principales de filtros de banda estrecha: filtros de contraste ultra alto (UHC) y filtros de línea(s) de emisión específica(s).
Filtros de línea de emisión específicos
Los filtros de línea de emisión específicos se utilizan para aislar las líneas de elementos o moléculas específicos y observar su distribución dentro de las nebulosas. Al combinar las imágenes de diferentes filtros, también se pueden utilizar para producir imágenes en falso color . Los filtros comunes se utilizan a menudo con el Telescopio Espacial Hubble , formando la denominada paleta HST, con colores asignados de la siguiente manera: Rojo = S-II; Verde = H-alfa; Azul = O-III. Estos filtros suelen especificarse con una segunda cifra en nm , que se refiere al ancho de banda que deja pasar, lo que puede provocar que excluya o incluya otras líneas. Por ejemplo, H-alfa a 656 nm puede captar N-II (a 658-654 nm); algunos filtros bloquearán la mayor parte del N-II si tienen un ancho de 3 nm. [ 10 ]
Las líneas/filtros de uso común son:
- La línea H-Alfa Hα / Ha (656 nm) de la serie de Balmer es emitida por regiones HII y es una de las fuentes más fuertes.
- La señal H-Beta Hβ / Hb (486 nm) de la serie de Balmer es visible desde fuentes de luz más potentes.
- Los filtros O-III (496 nm y 501 nm) permiten el paso de ambas líneas de oxígeno-III. Esto es muy frecuente en muchas nebulosas de emisión.
- Los filtros S-II (672 nm) muestran la línea de azufre II.
Líneas/filtros menos comunes:
- He-II (468 nm) [ 11 ]
- He-I: (587 nm) [ 11 ]
- OI: (630 nm) [ 11 ]
- Ar-III: (713 nm) [ 11 ]
- CA-II Ca-K/Ca-H : (393 y 396 nm) [ 12 ] Para la observación solar, muestra el sol con las líneas de Fraunhofer K y H
- N-II (658 nm y 654 nm) A menudo se incluye en filtros H-alfa más amplios [ 10 ].
- Metano (889 nm) [ 13 ] que permite ver nubes en los gigantes gaseosos, Venus y (con filtro) el Sol.
Filtros de contraste ultra alto
Conocidos comúnmente como filtros UHC , estos filtros consisten en elementos que permiten el paso de múltiples líneas de emisión comunes e intensas, lo que también tiene el efecto de los filtros similares de reducción de la contaminación lumínica (véase más abajo) de bloquear la mayoría de las fuentes de luz.
Los filtros UHC abarcan desde 484 hasta 506 nm. [ 7 ] Transmiten las líneas espectrales O-III y H-beta, bloquean una gran fracción de la contaminación lumínica y permiten observar los detalles de las nebulosas planetarias y la mayoría de las nebulosas de emisión bajo un cielo oscuro. [ 14 ]
Banda ancha
Los filtros de banda ancha, o de reducción de la contaminación lumínica (LPR), están diseñados para bloquear la luz del vapor de sodio y mercurio , y también el brillo natural del cielo, como la luz auroral . [ 15 ] Esto permite observar nebulosas desde la ciudad y cielos con contaminación lumínica. [ 1 ] Los filtros de banda ancha se diferencian de los de banda estrecha por el rango de longitudes de onda de transmisión. La iluminación LED es de banda ancha, por lo que no se bloquea, aunque los LED blancos tienen una salida considerablemente menor alrededor de 480 nm, que está cerca de la longitud de onda de O III y H-beta. Los filtros de banda ancha tienen un rango más amplio porque un rango de transmisión estrecho produce una imagen más tenue de los objetos celestes, y dado que la función de estos filtros es revelar los detalles de las nebulosas desde cielos con contaminación lumínica, tienen una transmisión más amplia para mayor brillo. [ 7 ] Estos filtros están diseñados particularmente para la observación y fotografía de galaxias, y no son útiles con otros objetos de cielo profundo como las nebulosas de emisión. Sin embargo, aún pueden mejorar el contraste entre los DSO y el fondo del cielo, lo que puede aclarar la imagen.
Véase también
Referencias
- 1 2 3 4 5 "El uso de filtros" . Astronomía para todos. 31 de enero de 2009. Archivado del original el 11 de noviembre de 2010. Recuperado el 22 de noviembre de 2010 .
- ↑ Thieme, Nick (18 de agosto de 2017). "Una breve historia de las gafas para eclipses y las personas que olvidaron usarlas" . Revista Slate . Recuperado el 7 de agosto de 2021 .
- ↑ "Seguridad ocular durante los eclipses" . NASA .
- ↑ "Filtros solares" . Thousand Oaks Optical . Consultado el 22 de noviembre de 2010 .
- ↑ "Telescopio Solar Personal Coronado PST" . Archivado del original el 6 de agosto de 2020. Consultado el 18 de octubre de 2018 .
- ↑ "Por qué los científicos de la NASA observan el sol en diferentes longitudes de onda" . NASA . Consultado el 18 de octubre de 2018 .
- 1 2 3 "Filtros: filtros populares y de moda para telescopios" . Lumicon International. Archivado del original el 25 de noviembre de 2010. Recuperado el 22 de noviembre de 2010 .
- ↑ "Orion 1.25" Juego de seis filtros de la Deluxe StarGazer: filtro de contaminación lumínica, polarizador variable y filtros de color" . Archivado del original el 7 de julio de 2011. Consultado el 9 de marzo de 2011 .
- ↑ "Filtros polarizadores variables para telescopios Orion" . Telescopios y binoculares Orion . Archivado del original el 13 de octubre de 2010. Consultado el 22 de noviembre de 2010 .
- 1 2 "Preguntas frecuentes sobre Astrodon Narrowband" (PDF) . Astrodon. Archivado (PDF) del original el 10 de octubre de 2018. Recuperado el 10 de octubre de 2018 .
- 1 2 3 4 "Helio, argón, oxígeno neutro y otras bandas en imágenes de banda estrecha" . Lumicon International. Archivado del original el 10 de octubre de 2018. Recuperado el 10 de octubre de 2018 .
- ↑ "Notas importantes sobre el filtro de línea K apilada" (PDF) . Planetario Baader. Archivado (PDF) del original el 10 de octubre de 2018. Recuperado el 10 de octubre de 2018 .
- ↑ "Descripción del filtro de metano del Planetario Baader" . Archivado del original el 24 de diciembre de 2017. Consultado el 10 de octubre de 2018 .
- ↑ "Filtros UHC" . Archivado del original el 7 de julio de 2011. Consultado el 22 de noviembre de 2010 .
- ↑ "Filtros nebulares de banda ancha Meade serie 4000" . Meade Instruments . Archivado del original el 11 de marzo de 2015. Consultado el 23 de noviembre de 2010 .
- Componentes de telescopios ópticos
- Astrofotografía
- Imágenes astronómicas
- Filtros ópticos