Astrofísica

Laboratorio de Colección de Placas

La colección de placas astro fotográficas del INAOE es uno de los acervos, de este tipo, más importantes del mundo y uno de los tesoros más valiosos del Instituto, tanto por su valor histórico como por su todavía gran potencial astronómico.  Utilizando la Cámara Schmidt del OANTON en Tonantzintla, Guillermo Haro y sus colaboradores estudiaron a profundidad vastas regiones del firmamento y realizaron importantes descubrimientos de objetos celestes: estrellas ráfaga, nebulosas planetarias, galaxias azules con líneas de emisión y cuásares, estrellas T-Tauri, estrellas azules, Novas, y por supuesto los famosos objetos Herbig-Haro, que significaron una contribución enorme a la astronomía de frontera en su momento. El nombre de Tonantzintla apareció con frecuencia en los catálogos internacionales y se convirtió en referencia obligada para los especialistas, colocando a México en un lugar destacado de la astronomía mundial. 

La colección de placas astronómicas de la Cámara Schmidt del INAOE tiene tal valor histórico que en 2015 se aceptó su registró en el Programa Memoria del Mundo ante la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO).

Las placas son de vidrio, de 20.3 por 20.3 cm y un mm de ancho, y cubren un campo de cinco grados por cinco grados de arco en el cielo (equivalente a un campo cuadrado cuyos lados midieran 10 lunas llenas). Además de las 15 mil 686 placas de la Cámara Schmidt, se cuenta con una pequeña colección de placas obtenidas con otras cámaras: 2 mil 154 placas obtenidas con la Cámara Ross; 433 placas con la Cámara Brashear; 503 placas de diversas cámaras y 782 placas de Monte Palomar.

Las placas se pueden dividir en dos tipos: las de imagen directa (10,445) y las espectroscópicas (5,241), que se tomaron con un prisma objetivo. La colección de placas espectrales es única en el mundo, no existe en ninguna otra parte del planeta una colección espectral tan grande como la de Tonantzintla, donde se muestreó, básicamente, todo al centro de la Galaxia y uno de sus polos. Las de imagen directa incluyen imágenes de tres observaciones en la misma placa, las llamadas de tres colores. Esta técnica fue creada por Guillermo Haro, y consistía en hacer tres exposiciones, con diferentes filtros por lo general los filtros ultravioleta (U), azul (B)y visual (V) del sistema fotométrico de Johnson sobre la misma placa, sin removerla.  En otros observatorios se obtenía una imagen, en cada filtro, por placa.  Una variante de esta técnica, desarrollada también por Guillermo Haro, consiste en exponer una placa seis o más veces, en un solo filtro (placas de exposición múltiple), principalmente en regiones del cielo con nubes de formación estelar, para identificar estrellas ráfaga mediante la variación de su brillo. 

En cada placa astro fotográfica hay miles de objetos celestes registrados, porque el campo  de visión de una placa de la Schmidt es muy grande, 25 grados cuadrados, como señalamos anteriormente. 

Actualmente el uso de placas astronómicas ha sido sustituido por otras técnicas de detección para las observaciones, tales como los CCD; sin embargo, las observaciones registradas en ellas tienen un gran valor, y es necesario protegerlas, colocándolas en espacios especiales para su conservación. La placa más antigua de la colección es del 24 de octubre de 1944, mientras que la última es del 8 de noviembre de 1994. Esta antigüedad y el gran intervalo de tiempo entre observaciones requiere condiciones muy especiales para su conservación y almacenamiento. Tal es el caso de la Sala de Placas del INAOE, que está acondicionada con valores de temperatura, humedad e iluminación adecuadas para la óptima conservación de dichas placas astronómicas. Por lo mismo, sólo las personas entrenadas para utilizarlas tienen acceso a ellas, debido a que su manejo es muy delicado.

Es por ello que actualmente se está desarrollando el proyecto de la digitalización masiva del acervo de las placas de Tonantzintla, con la finalidad de crear un catálogo electrónico que preserve toda la información en ellas contenida y que sea accesible a la comunidad científica. Casi todos los observatorios que conservan placas astronómicas están generando sus bases digitales de imágenes con la finalidad de preservar la información que contienen, darles una mayor difusión, y poder analizar la información astronómica guardada en ellas. Como parte del proyecto se contempla realizar espectrofotometría automática de algunas regiones del cielo, con un programa que extraiga automáticamente los espectros de una imagen digitalizada e identifique las trazas espectrales características de los elementos químicos presentes en los objetos celestes.

El acervo electrónico de imágenes astronómicas que se está generando es  un manejador de base de datos que funciona como almacén de las tablas de datos y las imágenes de las placas. Las tablas de datos se refieren a información específica de las placas astronómicas y al objeto central en las mismas. Los datos de las placas incluyen principalmente el tipo de emulsión, fecha y tiempo de exposición; así como el objeto central. Las tablas del objeto central de cada placa contienen su nombre y coordenadas referidas al año 2000así como algunos datos de velocidad radial y/o movimiento propio y tipo espectral entre otros. Las imágenes presentarán información de tamaño y formato.
 
Teniendo un sistema con tales características es posible utilizarlo en el análisis espectrofotométrico de los objetos celestes, sin la limitación del uso directo de las placas de vidrio. Se están validando los resultados y comparándolos con las técnicas astrométricas tradicionales para asegurar un sistema confiable. A la fecha ya se tiene el diseño del sistema y se ha iniciado parte de la programación y la digitalización, con un grupo de más de 100 placas digitalizadas. Se espera tener muy pronto un prototipo de la Base de Imágenes Astronómicas del INAOE y ponerla a disposición de la comunidad científica.