Autores: Elias Walter – Fornari César – Latrónico Walter

Resumen

En diciembre de 2016, la Asociación Entrerriana de Astronomía adquirió un nuevo telescopio, que poco a poco va indagando en los misterios del cielo. El pasado 11 de septiembre de 2017, en una de las noches más favorables del año, el telescopio apuntó a los lugares más alejados de nuestro sistema solar para revelar por primera vez con este equipamiento y en nuestro observatorio a los acompañantes de los dos gigantes gaseosos Urano y Neptuno. Presentamos al lector los detalles de la observación, fotografías e investigación asociada en la que aparecen como principales protagonistas las lunas Tritón y Nereida de Neptuno y Umbriel, Ariel, Titania y Oberón de Urano.

Las fotografías tomadas con el telescopio fueron realizadas utilizando el software EOS Utility con la cámara Canon Rebel XS en foco primario.

Para el caso de Urano, fueron 20 tomas y para Neptuno 10 tomas, ambas en formato RAW apiladas y procesadas por Walter Latrónico utilizando el software Deep Sky Stacker.

El objetivo inicial de la sesión era solo tomar fotografías de los gigantes gaseosos. Pero al notar la inmejorable situación atmosférica y la calidad de las tomas, se decidió ir más allá y tratar de determinar las bondades del nuevo equipamiento, con el desafío de detectar objetos de menor magnitud. Para ello Walter Elias realizó el tratamiento de las imágenes por software y las comparaciones pertinentes.

Hipótesis

El equipamiento actual con que cuenta el observatorio resulta de utilidad para el registro y seguimiento de satélites naturales de los planetas más alejados de nuestro sistema solar con magnitudes cercanas a 15, utilizando solamente la cámara reflex en foco primario y herramientas de procesado, pos procesado y análisis de datos.

Desarrollo

Neptuno

En primer término se decidió la toma fotográfica del planeta Neptuno, dado que las condiciones atmosféricas eran óptimas y el mismo se encuentra a gran altura sobre el horizonte en esta época del año (aproximadamente a 50º sobre el NE a las 22:00 hs del 11 de setiembre de 2017)

Inmediatamente después de la primer toma fotográfica, se pudo apreciar en la pantalla utilizando EOS Utility lo que podría ser uno de los satélites naturales del gigante gaseoso.

Se realizaron 10 tomas en formato RAW, entendiendo que eran suficientes para el tipo de objeto que se intentaba registrar.

Las mismas fueron apiladas y procesadas con el software Deep Sky Stacker obteniendo la imagen que se muestra a continuación:

En la fotografía se nota claramente la presencia de un objeto al lado del planeta, que se destaca por su luminosidad y color característico.

Para determinar con exactitud el campo y realizar la comparación con los catálogos existentes, se utilizaron los recursos de astrometry.net, subiendo la fotografía y recabando los datos.

La calibración de los datos devolvió los siguientes resultados, acompañados de las características generales del campo:

Center (RA, Dec):	(344.239, -7.786)
Center (RA, hms):	22h 56m 57.432s
Center (Dec, dms):	-07° 47′ 09.761″
Size:	27.8 x 18.6 arcmin
Radius:	0.279 deg
Pixel scale:	0.43 arcsec/pixel
Orientation:	Up is 172 degrees E of N

¿Cómo funciona Astrometry.net?

Compara la fotografía con los catálogos disponibles, generando una matriz de probabilidad en función de los los «matchs» o aciertos que se obtengan.

Al ingresar estos datos en el software Stellarium y considerar las características particulares del telescopio Celestron CPC 1100 (2800 de distancia focal y 11″ de espejo) así como los datos propios al CMOS de la cámara Canon Rebel XS, se obtuvo el siguiente campo, que coincide con el de la fotografía.

Una vez confirmado el campo, se procedió a analizar la imagen en cuestión y realizando un sobresaturado de la misma se obtuvo una imagen en la que se pueden apreciar las posición de Triton y la que supuestamente, según una primera impresión parecía ser Nereida al momento de tomar la fotografía (gracias a la intervención de César Fornari, también miembro de la AEA y del Observatorio Galileo Galilei, corregimos este dato). Para ello se usaron los softwares DS9 y Fitswork.

Cabe destacar que las magnitudes aparentes, a simple vista, parecían concordantes con la tabla de magnitudes y coordenadas generadas por Cartes du ciel:

Hasta aquí se creía que se podía distinguir en la imagen, utilizando estos métodos, objetos de magnitudes 13.5 y 18.7.

Se destacan a continuación las observaciones realizadas por nuestro amigo César:

Cotejando con algunos datos tales como asterismos y magnitudes se llega a la conclusión que la que parecía ser Nereida, resulta en realidad una estrella de Magnitud 15.7

Y nos aporta una imagen de Nereida del Observatorio Galileo Galilei, realizada con 18 tomas de 240 s de exposición.

Fotografía de Urano

Habiendo logrado este excelente resultado con Neptuno, solo quedaba apuntar el telescopio a Urano e intentar replicarlos. Para ello se realizaron 20 tomas RAW que fueron convenientemente apiladas y procesadas con Deep Sky Stacker. La imagen es la que acompaña este artículo y se repite a continuación:

Al observar esta imagen, de por si surge la duda si Astrometry.net podrá procesarla, dada la poca cantidad de objetos que surgen a primera vista.

Sorprendentemente, la determinación del campo fue perfecta, obteniendo resultados satisfactorios similiares a los del estudio previo.

Center (RA, Dec):	(25.937, 10.089)
Center (RA, hms):	01h 43m 44.789s
Center (Dec, dms):	+10° 05′ 19.722″
Size:	27.8 x 18.6 arcmin
Radius:	0.279 deg
Pixel scale:	0.43 arcsec/pixel
Orientation:	Up is 172 degrees E of N

Hasta aquí todo perfecto, pero ¿Dónde están las lunas de Urano?

Utilizando DS9, realizamos el cambio de color (usando el formato Bin2) y finalmente hicieron su aparición Umbriel, Ariel, Titania y Oberón, satélites naturales de Urano.

 

Conclusión

El apilado de imágenes RAW y posterior procesado, permite visualizar objetos que de otra forma no son visibles, incluso a simple vista o en tomas únicas.

El pos tratamiento de las imágenes utilizando software especializado, como DS9, permite hallar objetos que de otra forma podrían pasar desapercibidos.

Así mismo, validando la hipótesis, el equipamiento actual con que cuenta el observatorio resulta de utilidad para el registro y seguimiento de satélites naturales de los planetas más alejados de nuestro sistema solar con magnitudes cercanas a 15, utilizando solamente la cámara reflex en foco primario y herramientas de procesado, pos procesado y análisis de datos.

Otros trabajos que requieran análisis similares, como la captación de pequeños cuerpos o de cometas, pueden realizarse con el equipamiento existente previendo la obtención de resultados exitosos.

Oro Verde, Entre Ríos, 15 de septiembre de 2017