Cómo elegir un filtro óptimo para observar la cola iónica de un cometa, un reto que requiere conocer el análisis de su espectro. Experiencias y opiniones.
(bueno, quería preguntar sobre filtros especializados para cometas, y su propia problemática, y para no entrar en offtopic, abro nuevo tema, y adjunto algunas gráficas interesantes.)
introducción al tema.:
Los cometas son cuerpos celestes que orbitan alrededor del Sol, formados por hielo, polvo y rocas. Se estima que hay unos 10¹² cometas en el Sistema Solar, la mayoría de ellos en dos regiones: el cinturón de Kuiper y la nube de Oort. El cinturón de Kuiper se encuentra más allá de la órbita de Neptuno, a unos 30-50 UA del Sol, y contiene unos 10⁹ cometas. La nube de Oort se encuentra más lejos, a unos 50.000-100.000 UA del Sol, y contiene unos 10¹¹ cometas.
La sublimación de estos cuerpos helados al entrar en el Sistema Solar interior.:
Cuando estos cuerpos helados por X motivos se acercan al Sol, parte de su material se sublima, formando una atmósfera llamada coma, y una o varias colas que se extienden en dirección opuesta al Sol. Estas colas pueden ser de dos tipos: de polvo, o de iones (gas/plasma).
La cola de polvo refleja la luz solar y tiene un color blanco o amarillento, allí encontraremos el reflejo del espectro solar. La cola iónica, en cambio, emite su propia luz debido a la interacción de los iones con el viento solar y el campo magnético interplanetario. La cola iónica suele tener un color azulado o verdoso, y presenta una estructura filamentosa y curvada, arrastrada por el viento solar.
el espectro cometario.:
El espectro de un cometa es el conjunto de longitudes de onda de la luz que emite o refleja. Este espectro puede revelar información sobre su composición química, su temperatura, su velocidad y su actividad. El espectro de un cometa se divide en tres partes: el espectro continuo, el espectro de emisión, y puede que un espectro de absorción, que dependerá de lo que se llama
profundidad óptica, dependiente de la densidad, (incluso podrían aparecer sombras).
- El espectro continuo es el que se produce por la reflexión de la luz solar en el núcleo y la cola de polvo del cometa. Es un espectro similar al del Sol, que abarca todo el rango visible e infrarrojo.
- El espectro de emisión es el que se produce por la excitación de los átomos y moléculas de la coma y la cola iónica del cometa. Es un espectro que muestra líneas brillantes en ciertas longitudes de onda, correspondientes a los elementos y compuestos presentes en el cometa. Algunos de los más comunes son el carbono, el oxígeno, el nitrógeno, el hidrógeno, el sodio, el hierro y el cianógeno.
- El espectro de absorción es el que se puede producir por la absorción de parte de la luz solar por los átomos y moléculas de la parte de la coma interna del cometa. Es un espectro que muestra líneas oscuras en ciertas longitudes de onda, correspondientes a los elementos y compuestos que absorben la luz. Algunos de los más comunes son el agua, el dióxido de carbono, el metano, el amoníaco y el cianuro de hidrógeno.
Para observar el espectro de un cometa se pueden utilizar diferentes tipos de instrumentos, como prismas, redes de difracción o espectrógrafos. Estos instrumentos descomponen la luz del cometa en sus componentes espectrales, que se pueden registrar con una cámara o un detector.
Para mejorar y contrastar la observación de un cometa también se deben tener en cuenta algunos factores que pueden afectar a la calidad y la interpretación de los datos, como la contaminación lumínica, la dispersión atmosférica, el brillo de fondo del cielo, la resolución espectral, la sensibilidad del detector...
Y para observar la actividad (coma, falso núcleo, cola de polvo, cola iónica) de un cometa se deben tener en cuenta varios aspectos, como el tipo de cometa, la fase de su órbita, la distancia al Sol, la posición del observador, el brillo del cometa, el brillo del cielo, el instrumento utilizado,... por lo que elegir un filtro adecuado, y acertar, puede ser crucial.
ver:
espectros del Cometa Lovejoy C 2014 Q2los Filtros para cometas.:
Para mejorar la observación del espectro de un cometa se pueden utilizar filtros que bloqueen o atenúen ciertas longitudes de onda y dejen pasar otras. Dichos filtros se pueden clasificar en dos tipos: de banda ancha o de banda estrecha.
Filtros de Banda Estrecha: especializados
Los filtros de banda estrecha son los que dejan pasar un estrecho rango de longitudes de onda, centrado en una línea de emisión o de absorción específica. Estos filtros se utilizan para observar el espectro de emisión o de absorción del cometa y su composición química. Algunos ejemplos de filtros de banda estrecha son el H-alpha, el OIII, el SII, el CN y el C2, que corresponden a las líneas de emisión del hidrógeno alfa, el oxígeno triplemente ionizado, el azufre doblemente ionizado, el cianógeno y el carbono diatómico, respectivamente.
En general, se recomienda utilizar filtros de banda estrecha que coincidan con las líneas de emisión más intensas de la cola iónica, como el OI (6300 Å), el C2 (5141 Å) o el CN (3880 Å)... Estos filtros permiten resaltar la estructura y el movimiento de la cola iónica, así como estimar su temperatura y densidad.
Filtro OIII
Optimizado para resaltar la cola de gas, este filtro es útil tanto para observaciones visuales como para fotografía. Permite combinar imágenes digitales tomadas con diferentes filtros, resaltando las estructuras de gas del cometa.
C2 Swan-Band
Este filtro, diseñado específicamente para las líneas de carbono, es el más eficaz para observar la cola de gas. Aunque un filtro OIII puede capturar estas líneas incidentalmente, el Swan-Band está optimizado para destacar estas emisiones, logrando un contraste superior.
- la línea amarilla corresponde al falso núcleo.
- la línea azulada corresponde a una zona mas alejada del centro.
Filtros de Banda Ancha, Generalistas
Los filtros de banda ancha son los que dejan pasar un amplio rango de longitudes de onda, como el visible o el infrarrojo. Estos filtros se utilizan para observar el espectro continuo del cometa y su morfología general. Algunos ejemplos de filtros de banda ancha compacta son los R, G, B ... el U, el B, el V, el R y el I, que corresponden a las bandas ultravioleta, azul, verde, roja e infrarroja, respectivamente. Utilizar filtros de banda ancha que abarquen todo el rango visible, como el V o el R, para obtener una imagen global de la cola iónica y compararla con la de polvo. Estos filtros permiten apreciar el contraste y el color de la cola iónica, así como su longitud y orientación.
En cualquier caso, se debe tener en cuenta que el espectro de un cometa es variable y depende de muchos factores, por lo que se debe estar atento a los cambios que pueda experimentar a lo largo del tiempo. Además, se debe complementar la observación con filtros con otros métodos de análisis, como la fotometría, la polarimetría o la espectroscopía, para obtener una información más profunda sobre el cometa.
Polarizadores
Teóricamente, los filtros polarizadores podrían reducir el brillo del cielo. Sin embargo, su eficacia estará supeditada y limitada por el ángulo de posición del cometa respecto al Sol, lo que los hace prácticamente ineficaces en la mayoría de las observaciones.
Filtro Neodymium Moon & Skyglow
Este filtro es ideal para observaciones durante el crepúsculo y para obtener una representación natural del cometa, especialmente de la cola de polvo. Aunque reduce ligeramente las líneas de carbono, su impacto sobre la luz general del cometa es mínimo. Es una opción económica y adecuada como primer filtro para aumentar el contraste en observaciones de cometas.
Filtro Semi APO
Particularmente útil en el crepúsculo, este filtro combina las ventajas del Moon & Skyglow con una reducción adicional de la luz azul del cielo. Es especialmente adecuado para fotografía de cometas, ya que bloquea completamente las partes UV e IR del espectro, ofreciendo imágenes con mejor calidad.
Filtro FringeKiller
Este filtro avanzado, derivado de los filtros "Minus Violet", atenúa el azul del crepúsculo sin bloquear el importante contenido de OIII y cian de la cola de gas. Es ideal para observaciones durante la "hora azul", ya que mantiene el equilibrio cromático y bloquea de manera eficiente las interferencias UV e IR.
Baader UHC-L / Ultra-L Booster
Diseñado para combatir la contaminación lumínica, este filtro resulta muy efectivo después del crepúsculo. Su ventana OIII resalta las líneas de gas de los cometas, lo que lo convierte en un filtro versátil. Además, está optimizado para mitigar el resplandor causado por la iluminación LED moderna, mejorando significativamente las observaciones en cielos urbanos.
Filtro Contrast Booster
Éste filtro estaría contraindicado para la observación de cometas.
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percepción Color y Ojo Humano: sensibilidad visual, adaptación nocturnaLas simulaciones en el laboratorio permiten entender la composición de los cometas.Semi Apo, Neodymium moon & skyglow, Contrast Booster, Fringe Killer
dejo abierto el debate del tema,
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