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Ciencia

¿Cómo los telescopios espaciales capturan imágenes a color del universo?

Si nos acercáramos a la Nebulosa del Anillo Sur (en esta imagen), no veríamos los mismos colores captados por el telescopio James Webb.

Imagen a color de la Nebulosa del Anillo Sur captada por el telescopio espacial James Webb. Foto: NASA/ESA/CSA/STScI
Imagen a color de la Nebulosa del Anillo Sur captada por el telescopio espacial James Webb. Foto: NASA/ESA/CSA/STScI
Miguel  Carrasco

El telescopio espacial James Webb está observando áreas profundas del universo que nunca habían sido exploradas por la humanidad. Sus primeras imágenes mostraron galaxias, estrellas y nebulosas de colores tan bellos y vívidos que parecen reales, aunque no lo sean.

Y es que, si no lo sabías, estas postales tienen un color artificial. Es decir, son representaciones de cómo se verían ante el ojo humano.

El falso color del cosmos

El ser humano puede ver solo un pequeñísimo fragmento del espectro electromagnético, conocido como la luz visible (colores). Sin embargo, los telescopios poseen instrumentos que nos ayudan a visualizar otras frecuencias de luz.

El telescopio espacial James Webb (JWST) observa principalmente la luz infrarroja del espacio. Otros observatorios se especializan en otras longitudes de onda. Foto: NASA

Por ejemplo, el telescopio Hubble (1990) capta principalmente la luz ultravioleta del universo, mientras que el observatorio Chandra (1999) registra los rayos X, indica la NASA.

James Webb, lanzado en 2021, se especializa en ver el espectro de luz infrarroja (longitudes de ondas largas), que son luces muy débiles y distantes debido a la expansión del universo y la presencia del polvo y el gas cósmico que las oculta.

Pero hay un detalle: los primeros resultados de todos estos telescopios espaciales son imágenes en escalas de grises. Entonces, ¿cómo y por qué estas adquieren color?

Tres imágenes en blanco y negro de los Pilares de la Creación capturadas por el observatorio Hubble. Cada una de ellas resalta regiones distintas del gas interestelar. Foto: Paul Scowen

Icónica fotografía de los Pilares de la Creación. Foto: NASA / ESA / Hubble

De blanco y negro a color

Las ilustraciones del cosmos son sintéticas, ya que representamos la luz percibida de los telescopios con base en nuestra escala cromática.

Así, a las longitudes de onda más largas se les asigna un color más tirado hacia el rojo y a las longitudes a más cortas hacia el azul. En el medio radican los demás tonos.

Lo mismo ocurre con la representación de distintos elementos químicos en el universo: el azufre es rojo; el hidrógeno, verde; y el oxígeno, azul.

La superposición de las imágenes captadas por distintos filtros genera un panorama más detallado de la región del universo observada. Foto: ESA

Composición a color de una galaxia a partir de siete filtros distintos de longitudes de onda, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo. Foto: ESA

Para los cinco primeras postales del James Webb, el observatorio utilizó seis filtros que captaron diferentes longitudes de onda de luz infrarroja: dos en diferentes tonos de azul, dos en verde y dos en rojo. En cada una de ellas, por lo tanto, se detectan nuevas regiones del cosmos.

Cuando finalmente se combinan las imágenes en computadora, podemos ver un panorama más detallado de la región observada y un equipo multidisciplinario de científicos y artistas comienza a darle los retoques finales.

El canal de YouTube del telescopio Hubble también ha demostrado cómo es el proceso para crear sus ilustraciones finales.

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¿Por qué asignarle color al universo?

Las ‘fotografías’ del universo son a todo color por un fin práctico y otro estético.

El práctico es que una ilustración colorida ofrece a los científicos una mejor información sobre la proximidad y/o composición química de los cuerpos y fenómenos del cosmos.

Además, también pueden encontrar fácilmente objetos que sean de interés. Por ejemplo, en la imagen más profunda tomada por el Webb, se puede observar una antigua galaxia de hace 13,1 billones de años detrás del cúmulo galáctico SMACS-072, como punto de color rojo oscuro.

Las galaxias más lejanas que aparecen en la imagen tomada por el James Webb tienen de 11.300 millones a 13.100 millones de años. Foto: NASA

El estético, por otro lado, pretende contar una historia más didáctica del universo para el público ajeno a la astronomía y así estimular su imaginación.

Quizás, por esa razón, no produce el mismo impacto observar la imagen de la radiación del fondo microondas (restos del Big Bang) que las fotos del Hubble o el Webb, aunque la primera sea más relevante para la historia de la ciencia.