El gran papel de los astrónomos y astrofotógrafos aficionados en la Astronomía y Astrofísicas modernas

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La astronomía observacional requiere gran luminosidad, lo que se puede lograr con una apertura grande (como el Gran Telescopio de Canarias) o con exposiciones muy largas. La competición entre los astrónomos profesionales por el uso de las grandes instalaciones disponibles impide que puedan usar exposiciones largas. Sólo los astrónomos aficionados pueden hacerlo. Los astrónomos profesionales están empezando a darse cuenta de su enorme importancia en la investigación más puntera. Para mí, el mejor ejemplo es la reciente colaboración entre el astrónomo profesional español David Martínez Delgado y el astrofotógrafo aficionado R. Jay Gabany. Con exposiciones enormemente largas en un telescopio de 12 pulgadas (50 cm.) está visualizando estructuras galácticas inimagibles hace sólo algunos años, que David y su equipo está estudiando con detalle y tratando de comprender gracias a simulaciones numéricas. Un gran avance científico gracias a los aficionados.

¿Quién es R. Jay Gabany? Es el responsable de Cosmotography.com, donde presenta astrofotografías obtenidas mediante telescopios comerciales modestos y cámaras CCD que están optimizadas para tomar exposiciones ultralargas de objetos de bajísima luminosidad. Realmente merece la pena seguir el enlace y ver las maravillosas fotos que presenta, no solo de gran belleza sino también de gran interés científico. Utiliza filtros de diferentes colores y combina las imágenes utilizando Adobe Photoshop y otros software para aficionados. Las imágenes son espectaculares. Las imágenes más antiguas las obtuvo en el casco suburbano de San José, California, con un telescopio de 12 pulgadas tipo Dall-Kirkham cassegrain. La imagen que abre esta entrada corresponde a NGC 5907 (izquierda), NGC 4013 (derecha, arriba) y FSQ-106ED (derecha, abajo). Los chorros de estrellas que atraviesan transversalmente el disco galáctico son espectaculares. Ni el telescopio espacial Hubble logra verlos.

Martínez Delgado, David, descubrió estas extraordinarias fotos surfeando por internet (como nos contó en una conferencia en Málaga) y se quedó boquiabierto: estaba bien lo que sus modelos teóricos predecían, algo que nunca antes había sido observado con telescopios profesionales. Contactó con Gabany, cristalizando una colaboración que ha dado lugar a múltiples artículos de investigación que podemos encontrar en ArXiv.

Dibujo20090806_Penarrubia_et_al_numerical_simulations_stelar_stream_jets_on_NGC_4013El primero de los que aparecen en ArXiv es David Martínez-Delgado, Michael Pohlen, R. Jay Gabany, Steven R. Majewski, Jorge Peñarrubia y Chris Palma, “Discovery of a Giant Stellar Tidal Stream Around the Disk Galaxy NGC 4013,” Astrophysical Journal 692: 955-963, 2009 (ArXiv preprint, Submitted on 30 Jan 2008). Presenta el descubrimiento de grandes chorros (bucles) estelares que atraviesan el plano galáctico de NGC 4013. La magnitud óptica de estos chorros es 27, con lo que habían pasado desaparcebidos para búsquedas anteriores gracias a telescopios profesionales. El análisis de David mediante simulaciones por ordenador mostraba que estos chorros estelares eran debidos a la pérdida de estrellas por parte de pequeñas galaxias satélites que orbitan la galaxia principal y que sufren fuerzas gravitatorias de marea. Lo sorprendente es que las simulaciones por ordenador se parecen a los resultados observados si se tiene en cuenta la presencia de materia oscura en la galaxia satélite. Inicialmente, los chorros están formados por materia oscura (no visibles) ya que ésta se encarga de proteger el interior de materia ordinaria de la galaxia satélite. Sólo cuando la materia oscura empieza a escasear, la materia ordinaria (estrellas) empieza a aparecer en los chorros, con lo que estos aparecen visibles. La verdad es que es increíble el importante papel de la materia oscura en estos chorros estelares gigantes alrededor de las galaxias.

El segundo artículo en ArXiv es David Martínez-Delgado, Jorge Peñarrubia, R. Jay Gabany, Ignacio Trujillo, Steven R. Majewski, Michael Pohlen, “The ghost of a dwarf galaxy: fossils of the hierarchical formation of the nearby spiral galaxy NGC 5907,” Astrophysical Journal 689: 184-193, 2008 (ArXiv preprint, Submitted on 8 May 2008). Muestra los grandes chorros estalares debidos a galaxias satélites en la galaxia espiral NGC 5907. El análisis mediante simulaciones gravitatorias de N cuerpos conduce a resultados similares a los del artículo anterior. En este artículo se empieza a hablar del concepto de “arqueología galáctica.” Las animaciones a partir de las simulaciones por ordenador son espectaculares y merece la pena verlas. Y la foto original en color también. ¡Chapó para Gabany!

La imagen que abre esta entrada aparece en el tercer artículo en ArXiv es David Martínez-Delgado, R. Jay Gabany, Jorge Peñarrubia, Hans-Walter Rix, Steven R. Majewski, Ignacio Trujillo, M. Pohlen, “A pilot survey of stellar tidal streams in nearby spiral galaxies,” Invited talk in “Hightlights of Spanish Astrophysics V”, Proceedings of the VIII Scientific Meeting of the Spanish Astronomical Society (SEA), Springer (ArXiv preprint, Submitted on 17 Dec 2008). Es un artículo de revisión breve sobre los chorros galácticos de marea.

Finalmente, el último artículo del que nos haremos eco es Ignacio Trujillo, Inma Martinez-Valpuesta, David Martínez-Delgado, Jorge Peñarrubia, R. Jay Gabany, Michael Pohlen, “Unveiling the nature of M94’s (NGC4736) outer region: a panchromatic perspective,” Accepted for publication in Astrophysical Journal, 2009 (ArXiv preprint, Submitted on 28 Jul 2009). El artículo afirma que la tasa de formación estelar en el halo (las afueras) de la galaxia M94 es mucho mayor del que se pensaba. El halo contiene el 23% del total de sus estrellas y contribuye al 10% del total de nuevas estrellas.

Para mí lo más interesante de estos artículos es el importante papel que las astrofotografías de un astrónomo aficionado (elevado a coautor) que permite verificar los descubrimientos científicos presentados con un “si no lo veo no lo creo.” Entra por la vista que los modelos numéricos son buenos gracias al paciente trabajo de R. Jay Gabany.

El arte y la ciencia unidos cual niño jugando con las olas en la orilla de una playa.

3 comentarios

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Nicolás Fontanillas Nicolás Fontanillas

Me gustaría hacer algunas puntualizaciones:
-La “luminosidad” de un sistema óptico nos la da su relación focal, no el diámetro del mismo. El diámetro afecta a la capacidad de resolución.
-12 pulgadas son algo más de 30 cm, no 50 cm como se dice en el texto.
-Y, únicamente como conjetura, convendría comprobar el dato de la magnitud 27. Esta magnitud entra en el rango de las que puede captar el telescopio orbital Hubble. Desconozco en este momento cual es la magnitud límite registrada por un telescopio terrestre. El fondo del cielo desde la superficie de la Tierra casi nunca es más oscuro de la mg. 21. El legendario telescopio Hale de Monte Palomar rara vez pasó de la mg. 20 en largas exposiciones. La magnitud del fondo del cielo impone su ley para este propósito.
Por lo demás, y en cuanto al tema central del artículo, me ha parecido de lo más interesante.

guillermo guillermo

Gracias Francis por recordar la labor de los astrónomos aficionados, aunque muchos de esos aficionados lo que tienen de aficionados es que no cobran por su trabajo pero su labor y conocimiento está a altura de astrónomos profesionales. Aparte del ejemplo que das hay otras areas donde la labor es encomiable (doblistas visuales que analizan imágenes de hace 100 años con tomas actuales, variables eclipsantes, descubridores de cometas, NEO (objetos próximos), etc. Estos aficionados, como es el caso que comentas, tienen equipos que lo de modestos debe entenderse en términos relativos. Por ejemplo: cuando visito en vinculo al que remites y veo el equipo me encuentro con que el telescopio es de 0 .5 m Ritchey-Chretien Telescope de RC Optical Systems con una montura Paramount ME y una cámara Apogee Alta U16M-HC (16 mega-pixel) (+Apogee AI-FW50-7S filter wheel+ Astrodon E-Series filters), en euros el coste de todo supera ampliamente los 50000 euros que probablemente R Jay GaBany ha pagado de su bolsillo. En cualquier caso el equipo es una parte, la otra es R Jay GaBany cuyos conocimientos no son los de un aficionado (seguro que si lo que cobra por aplicarlos)

guillermo guillermo

Acabo de ver el precio del telescopio que tiene actualmente:
Officina Stellare Telescopio RC 500/4000 Pro RC SGA OTA € 47.300,00 IVA incluido.
Si le añades la montura y la cámara supera los 80000 euros, cantidad muy modesta si la comparamos con observatorios profesionales pero que esta al alcance de un modesto astrónomo aficionado. Lo que si se puede aprender es que instalaciones como esta deberían proliferar (me refiero a que cualquier facultad de ciencias físicas debería disponer de una de ellas)

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