Cómo es el proceso en las imágenes tomadas por el telescopio Webb

La gran aparición de la Nebulosa Carina en las primeras imágenes publicadas por el telescopio James Webb le debe mucho a Alyssa Pagan. Como programadora científica de imágenes en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, es una de los procesadoras que traduce los datos recopilados por el telescopio en algo no solo visible, sino también digno de admirar y entender.

Pagan llama al trabajo una colaboración entre datos, principios estéticos construidos durante décadas de investigación científica y gusto subjetivo. Esta colaboración es necesaria por varias razones, una de las cuales es la enorme distancia entre Webb y los objetos observados.

Cómo los expertos estudian los colores en las imágenes

Para llegar aquí, JWST utiliza el espectro infrarrojo. Dado que los humanos no pueden ver el infrarrojo, los científicos como Pagani deben tomar decisiones sobre cómo hacer que esa información sea visible. Al comprender estas opciones, los espectadores pueden obtener mucha más información que solo una imagen atractiva para el ojo humano. Por ejemplo, Pagan se pregunta a menudo sobre los colores. JWST registra información de banda estrecha, es decir, rangos de longitud de onda muy pequeños del espectro infrarrojo que se correlacionan con la presencia de ciertos elementos como hidrógeno, azufre y oxígeno.

Están coloreados según el principio del orden cromático. Las longitudes de onda más cortas, como el oxígeno, combinan colores con longitudes de onda más cortas, como el azul, etc. Se superponen y forman el fondo de la imagen.

Dado que las bandas de hidrógeno y azufre se correlacionan con los tonos rojos, al hidrógeno se le asigna a menudo un filtro más amarillo para mostrar los detalles con mayor claridad en el producto final. Esto da como resultado la ‘Paleta Hubble’, llamada así porque un telescopio anterior la popularizó.

Estas imágenes a veces se denominan colores “falsos”. Pero Pagan insiste en que los colores representan datos reales. Con la información correcta, los científicos pueden leerlos como un mapa. Por ejemplo, la imagen de Webb de la Nebulosa Carina muestra claramente que la parte inferior roja está dominada por hidrógeno y azufre, mientras que la parte superior azul está dominada por oxígeno:

Después de usar estos colores primarios, ya depende netamente de los “gustos”, dice Pagan. Podía mover toda la paleta hacia arriba o hacia abajo en el espectro, haciendo que los azules fueran más púrpuras o viceversa. Es probable que aumente el contraste, como en la Nebulosa de Carina, donde se destacan más colores. También se han realizado cambios más objetivos, como la limpieza de posibles artefactos como la luz perdida del telescopio, pero en este punto los dos procesadores pueden recibir imágenes diferentes:

Fotografías del espacio que cualquiera pueda disfrutar y entender

El objetivo de Pagan es hacer que las imágenes sean “digeribles” para el espectador cotidiano manteniendo su encanto. La estética del Hubble y del Webb no es el único enfoque de científicos profesionales y aficionados o fotógrafos de estrellas.

Es popular entre los fotógrafos industriales en parte porque el uso de un enfoque de banda estrecha ayuda a evitar problemas de contaminación lumínica, según Dylan O’Donnell de Public Science. Así como deciden qué capturar y en qué dirección, los procesadores pueden usar diferentes paletas de colores para interpretar estos filtros estrechos. Por ejemplo, otro enfoque popular es la ‘Paleta CFHT’, llamada así por el telescopio de Canadá-Francia-Hawaii.

Las diferencias entre las paletas Hubble y CFHT se deben principalmente a alteraciones en el orden de los colores. Hubble le da al hidrógeno un filtro más amarillo basado en una longitud de onda potencial diferente, mientras que CFHT empuja al azufre más alto en el espectro de color, lo que da como resultado nebulosas de color púrpura verdoso que exhiben diferentes detalles.

La elección de los filtros es una cuestión de preferencia. Si bien O’Donnell dice que la mayoría de la gente quiere permanecer lo más natural posible, su propio trabajo también destaca los beneficios de usar “colores falsos” para mostrar detalles, como en sus dos imágenes de Eagle Black: una usando colores reales y la otra del Hubble.

Al compararlos, revela las ventajas de estos últimos para mostrar estructura y profundidad. El polvo amarillo-blanco se destaca sobre el fondo azul de la paleta del Hubble y se ve mucho más detallado, mientras que los diversos tonos de rosa en la versión de color verdadero se ven planos y más difíciles de analizar.

Los telescopios actuales ya toman fotografías a color

Por último, se sabe que el propio JWST también está produciendo imágenes en colores que pueden ser inesperados para algunos. Recientemente, se lanzaron varias imágenes de Júpiter, con la curiosidad de que el planeta parece ser azul.

Aunque el Hubble tomó imágenes de Júpiter que aparecían simultáneamente azules y rojas, en la imagen más reciente, incluso la famosa Mancha Roja parece blanca debido a la luz solar reflejada.

Pagan (que no procesó esta imagen en particular) dice que el paleta probablemente tenía como objetivo resaltar la aurora, que parece roja en contraste.