GALÁCTICA
De esta manera disponemos de una espléndida visión panorámica de nuestra galaxia y al mismo tiempo la posibilidad de observar su entorno y otras galaxias más lejanas.
Con tan solo una cámara comercial (DSLR modificada, transmitancia total en el espectro visible) acoplada a un teleobjetivo de alta calidad sobre una montura ecuatorial, se realizará un mosaico de la zona del cielo abarcada por la Vía Láctea para posteriormente crear una imagen única -gigapan- que mostrará con detalle extremo nuestra galaxia tal como la vemos desde nuestro planeta.
La obtención de dicha gigapan proporcionará una enorme cantidad de información que dará lugar a numerosos recursos y productos de carácter divulgativo y educativo.
Figura 1.- Panorámica de la Vía Láctea de invierno obtenida desde el Parque Nacional del Teide. Esta imagen fue APOD (Astronomy Picture Of the Day) de la NASA (créditos J.C. Casado / starryearth.com).
GALÁCTICA es un proyecto para la realización de la mayor gigapan o mosaicing de nuestra galaxia, la Vía Láctea, con medios convencionales y sin pertenecer a los surveys del cielo de los grandes observatorios profesionales (POSS, 2MASS). GALÁCTICA constituirá una obra de referencia y guía inestimable por su interpretación directa (rango del visible, semejante a visión humana), límite de detección (tanto estrellas como otros objetos galácticos) e información contenida. Con tan solo una cámara comercial (DSLR modificada, transmitancia total en el espectro visible) acoplada a un teleobjetivo de alta calidad sobre una montura ecuatorial, se realizará un mosaico de la zona del cielo abarcada por la Vía Láctea para posteriormente crear una imagen única -gigapan- que mostrará con detalle extremo nuestra galaxia tal como la vemos desde nuestro planeta. La obtención de dicha gigapan proporcionará una enorme cantidad de información que dará lugar a numerosos recursos y productos de carácter divulgativo y educativo. El campo de cielo cubierto será de 360º x 60º (30º a cada lado del ecuador galáctico, ver figura 2). En total el área cubierta por GALACTICA será el 33% del total del firmamento. Para llevar a cabo GALÁCTICA son necesarias observaciones desde el hemisferio Norte GALÁCTICA-N (70%) y Sur GALÁCTICA-S (30%). Durante la convocatoria de ayudas de la FECYT del año 2016 el IAC obtuvo financiación para realizar GALÁCTICA-N (FCT-16-10954). Se pueden ver los progresos del proyecto en el portal https://galactica.astroaula.net (ver figura 3).
Figura 2.- Mosaico de imágenes de B33 Horsehead Nebula obtenido en GALÁCTICA-N. B33 Es una nube de gas fría y oscura, situada a unos 1500 años luz de la Tierra, al sur del extremo izquierdo del cinturón de Orión. Forma parte del Complejo de Nubes Moleculares de Orión, y mide aproximadamente 3,5 años luz de ancho. Esta nebulosa oscura es visible por contraste, ya que aparece por delante de la nebulosa de emisión IC 434
Realización
La primera parte y más importante, es la captación de todas las imágenes necesarias para obtener la gigapan de la Vía Láctea.
Para ello se utilizará una cámara DSLR full-frame (Canon 5DII o Sony alpha7S) con modificación del filtro de bloqueo IR (transmitancia total al espectro visible) acoplada a un teleobjetivo 400 mm f/2.8 de alta luminosidad y gran calidad óptica. El campo cubrirá un área de cielo aproximada de 3,4º x 5,1º con magnitud límite 17 y una escala de algo más de 3” por píxel.
Cada campo se fotografiará 4 veces con exposiciones largas (60s) y otras tantas veces con exposiciones cortas (10s) para obtener imágenes HDR de zonas con amplio rango de luminosidades (como nebulosas brillantes de emisión) y asimismo aumentar la relación señal-ruido. Se efectuarán tomas de calibración (darks, bias, flats) para mejorar la calidad de cada imagen final.
Todo el conjunto cámara-objetivo estará acoplado a un telescopio ecuatorial que permitirá compensar el movimiento de rotación de la Tierra y apuntar con precisión la zona del cielo requerida. La cámara y la montura se podrán controlar mediante software tanto sobre el terreno como remotamente, facilitando la obtención de las tomas.
El campo de cielo cubierto será de 360º x 60º (30º a cada lado del ecuador galáctico). En total el área cubierta por GALACTICA será el 33 % del total del firmamento. Para cubrir esta superficie con el objetivo y el área mínima de superposición (necesaria para la posterior fase de ensamblado de mosaicos) serán necesarios unos 1.640 campos. Con las diferentes tomas (4 largas y 4 cortas) serán en total 13.120 exposiciones, además de las imágenes de calibración. El tiempo total estimado sería:
Exposiciones largas: 4*1.640 campos * (60s/campo + 15 s/lectura&escritura) = 137h.
Exposiciones cortas: 4*1.640 campos * (10s/campo + 15 s/lectura&escritura) = 46h
Imágenes calibración y apuntado telescopio: 1640 campos * 300s = 137h
El tiempo total necesario será de 320h que suponiendo una media 4h de observación por noche (debe tenerse en cuenta que la zona observable debe situarse 20º por encima del horizonte) son 80 noches. Sólo se observará en las noches oscuras (sin Luna o con una Luna con superficie iluminada por debajo del 15%) lo que supone un total de 10 noches por mes que con un aprovechamiento del 80% (pérdidas de noches por problemas instrumentales y/o mal tiempo) son 8 noches por mes, es decir 10 meses.
Según la Planificación del Proyecto vamos a disponer de 7 meses naturales para ejecutar las observaciones. Son los meses necesarios para realizar las observaciones de GALÁCTICA desde hemisferio norte GALÁCTICA-N cubriéndose aproximadamente el 70% del proyecto (o unas 8.746 exposiciones). Durante el año 2018 se podría finalizar -en aproximadamente 4 meses pues es necesario desplazarse al hemisferio sur- GALÁCTICA-S.
Las imágenes de GALÁCTICA-N abarcarán, además, regiones y objetos interesantes adyacentes al plano galáctico como la constelación de Orión, la galaxia Andrómeda o el cúmulo estelar Las Pléyades.
La planificación de GALÁCTICA-N por meses será la siguiente:
Febrero: longitudes galácticas 260º-220º (constelaciones de Pyxis, Popa, Perro Mayor, Lepus, Monoceros, Hidra).
Marzo: longitudes galácticas 220º-180º (constelaciones de Orión, Monoceros, Pequeño Perro, Gemelos, Toro).
Abril: longitudes galácticas 180º-140º (constelaciones de Tauro, Auriga, Perseo, Jirafa).
Mayo: longitudes galácticas 340º-20º (constelaciones de Escorpión, Corona Austral, Sagitario, Ofiuco).
Junio: longitudes galácticas 20º-60º (constelaciones de Escudo, Serpens Cauda, Águila, Sagita, Hércules, Delfín).
Julio: longitudes galácticas 60º-100º (constelaciones de Lyra, Vulpecula, Cisne, Dragón).
Agosto: longitudes galácticas 100º-140º (constelaciones de Cefeo, Casiopea, Andrómeda)
Lugar de Observación
La obtención de las tomas de GALÁCTICA-N desde el hemisferio norte (zona del cielo con la Vía Láctea visible a una altura sobre el horizonte mínima de 20º) se realizarán desde el Observatorio del Teide (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife), Observatorio profesional con alta calidad de cielo y más de 300 noches despejadas al año. La instrumentación se colocará en modo “seguimiento” en el Telescopio TAD (www.ot-tad.com, ver figura 1) un telescopio robótico incluido en la red de telescopios del proyecto europeo GLORIA (www.gloria-project.eu)
Figura 1.- Telescopio Abierto Divulgación. En la panorámica, tomadas en plena operación, puede observarse el TAD en su conjunto, cúpula deslizante y los tubos ópticos (TAD solar a la izquierda y TAD nocturno a la derecha) así como la instrumentación del TAD nocturno (CCD SBIG-ST10 con rueda de filtros)
Las tomas del hemisferio sur exigirán realizar las observaciones desde lugares oscuros y provistos de facilidades para la instalación de personal y material. Países como Namibia en África o Chile en Sudamérica disponen de las infraestructuras necesarias para cubrir las necesidades del futuro proyecto GALACTICA-S.
