Filtros

La luz visible que vemos con nuestros ojos es sólo una parte de un espectro continuo mucho mas amplio llamado radiación electromagnética (EM). Diferentes categorías de la luz (por ejemplo: rayos X, infrarrojo, radio), están definidas por sus longitudes de onda, en donde la luz visible aproximadamente va de los 400 nm hasta los 750nm. La imagen y la tabla que se encuentran abajo, muestran cuáles rangos de longitudes de onda corresponden a qué categoría o tipo de luz.

1 metro (m) = diez mil millones de nanómetros (nm)

Tipos de luz Longitudes de onda
Ondas de Radio > 30 cm
Microondas 1 mm – 30 cm
Infrarrojo 750 nm – 1 mm
Luz Visible 400 nm – 750 nm
Ultravioleta 10 nm – 400 nm
Rayos X 0.01 nm – 10 nm
Rayos Gamma < 0.01 nm

Los filtros son piezas de cristal especialmente diseñadas para permitir que tan solo pasen ciertas longitudes de onda a través de ellos, las cuales posteriormente llegarán a la cámara del detector. Los astrónomos usan diferentes combinaciones de filtros para hacer imágenes del cielo de ciertos colores y medir así de manera precisa qué tan brillantes son los diversos objetos en diferentes rangos de longitudes de onda. Hay cinco diferentes filtros montados en la cámara del SDSS. Estos filtros se usan para obtener mediciones del brillo de los objetos astronómicos en ventanas de longitudes de onda pequeñas, las cuales van del ultravioleta cercano hasta el  infrarrojo cercano. Aunque los filtros que usa el SDSS para capturar imágenes en un amplio rango de longitudes de onda parezcan muy sofisticados, estos comparten exactamente el mismo principio que se encuentra detrás de la captura de imágenes de colores usando cámaras digitales de uso cotidiano, incluyendo las que se encuentran en los teléfonos celulares.

A la derecha mostramos a varios ingenieros colocando una pieza de cristal encima de los filtros de la cámara del SDSS, la cual sirve como para protegerlos. Estos ingenieros están vestidos como si estuvieran a punto de entrar a un quirófano. Ellos al igual que los cirujanos, saben que la calidad de una operación depende de tener manos firmes y de realizarla en un ambiente limpio. El polvo y las huellas digitales pueden crear un efecto negativo en la calidad de las imágenes que son tomadas por la cámara.

A la izquierda encontrarás hay un diagrama sobre el lugar que ocupan los cinco filtros que se encuentran superpuestos a la cámara del SDSS. Cada fila se encuentra señalada por una letra, la cual nos indica un filtro en particular.

  • u’ – luz ultravioleta.
  • g’ – luz azul y verde del espectro visible.
  • r’ – luz amarilla y roja del espectro visible.
  • i’ – luz del infrarrojo cercano.
  • z’ – luz del infrarrojo cercano.

La cámara del SDSS es sensible a la luz emitida en un rango que va de los 300 nm (ultravioleta cercano) hasta los 1050 nm (infrarrojo cercano). La imagen en la derecha nos muestra de manera muy general, donde es que caen las ventanas de cada uno de los filtros del SDSS dentro del espectro EM. Tres de los filtros se encuentran fuera del rango de la luz visible. El u’ (o filtro ultravioleta) se encuentra antes del azul, al inicio de la gráfica, mientras que los filtros i’ y z’ están más allá del rojo.

En esta imagen, longitudes de onda a lo largo del eje horizontal, son medidas en unidades llamadas Angstroms. Un Angstrom es una diez mil millonésima parte de un metro, o lo que es lo mismo, 10 nanómetros. El número más grande mostrado en esa gráfica es inclusive demasiado pequeño como para resolverlo con un microscopio.

La cámara del SDSS mide la cantidad de luz que pasa por cada filtro. La intensidad de la luz transmitida en diferentes posiciones a lo largo del espectro electromagnético, le da a los astrónomos una herramienta poderosa que les permite hacer mediciones sobre el brillo y color de los objetos en el cielo.