De când există Hubble, lumea noastră s-a schimbat. Imaginile obţinute prin telescopul spaţial sunt spectaculoase, te lasă cu gura căscată. Poţi crede că toate pozele cu nebuloase, galaxii şi planete, cu norii din care se formează stelele, sunt cele mai bune pentru că sunt făcute cu Hubble.

Până te uiţi mai bine şi vezi că cele mai multe dintre ele au fost fotografiate de undeva de pe Pământ, cu instrumente accesibile oricui, ba chiar din curtea respectivului, nu din vreo zonă deşertică sau de pe vreun vârf de munte. Nu mă credeţi? Căutaţi pe Google două nume de astronomi amatori: Damian Peach şi Rogelio Bernal Andreo. Sau pe veteranul Robert Gendler, ale cărui imagini le găsiți pe site-ul său.

CUM SE OBŢIN ASTROFOTOGRAFIILE

Lumina

Lumina este pentru viaţă, aşa cum o cunoaştem astăzi, probabil, cel mai important lucru care s-a întâmplat de la Big-Bang încoace. Gândiţi-vă numai la procesul de fotosinteză. Practic, de acolo, începând cu fotosinteza, se generează toate sursele de energie pe care o fiinţă vie le foloseşte ca să trăiască. Până la urmă, energia solară e folosită de toate fiinţele vii de pe Terra, dintotdeauna.

Ei bine, lumina, pe lângă rolul, iată, de susţinător al vieţii pe Pământ, a mai avut unul, mult mai special şi cu impact major asupra viitorului acestei părţi din sistemul solar şi probabil a galaxiei – a dezvoltat imaginaţia şi inteligenţa unei specii aparte: Homo Sapiens. Omul a ridicat ochii spre luminile de pe cerul de noapte şi aşa s-au născut întrebările fundamentale. Întrebările au dat naştere artelor, religiilor şi ştiinţelor, iar cu ştiinţele au venit răspunsurile verificabile. Omul şi-a creat singur lumina – focul – şi e la un pas să replice procesele care generează lumina în steaua care ne-a dat viaţă – Soarele.

observatii-astronomice-stiinta-tehnica-2Dar ce este lumina şi cum o percepem noi? În teorie, lumina e radiaţie electromagnetică şi reprezintă un segment din spectrul electromagnetic, delimitat de radiaţia ultravioletă şi de cea în infraroşu. Fizicienii se referă la tot spectrul electromagnetic atunci când descriu lumina, dar ca să rămânem într-un registru intuitiv, păstrăm limitele ultraviolet-infraroșu.

În practică, ochiul uman nu pecepe lungimile de undă scurte, ale ultravioletelor şi nici pe cele mai lungi, în celălalt capăt al spectrului – infraroşii. Ochiul reuşeste să preia numai radiaţia cuprinsă între 400 şi 700 nm, din spectrul electromagnetic, adică ceea ce numim lumină albă.

Pană pe la mijlocul secolului al XIX-lea, astronomii se bazau pe observații vizuale. Prima astro-fotografie s-a realizat în jurul anului 1840 – a fost o fotografie cu satelitul nostru natural, Luna – și de aici a început o întreagă revoluție a astronomiei. Obiectele invizibile cu ochiul liber au devenit vizibile pe plăcile fotografiece, care puteau fi expuse minute sau ore, pentru colectarea luminii.

Dacă ochiul uman nu poate vedea pe întuneric, pelicula sau senzorul electronic din zilele noastre, pot distinge și cel mai nefotogenic foton. Așadar fotografia a deschis calea către descoperiri uimitoare. Mai întâi au fost observate galaxiile, apoi nebuloasele, iar în zilele noastre sunt observate exoplanete, dar și corpuri foarte îndepărtate din sistemul solar, cum ar fi cometele și planetoizii.

Ce înseamnă să faci fotografii la planete și nebuloase, la comete și la galaxii? Pe scurt, înseamnă să strângi, să aduni, să acumulezi pe dispozitivul digital (sau analogic) lumină sau fotoni, cum spun astronomii. Această activitate de fotografiere a cerului este, în primul rând, o acțiune tehnică, de strângere de date, dacă vreți, din spectrul electromagnetic, nu neapărat din zona vizuală a lui.

observatii-astronomice-stiinta-tehnica-3
Celebra nebuloasă difuză „Cap de Cal – Horse Head Nebula” dispare de pe imagine, dacă telescopul preia numai lumina din banda de infraroşu. Aici telescopul spaţial NASA Spitzer surprinde această zonă din constelaţia Orion

Cu alte cuvinte, astrofotografia înseamnă colectare de informație în spectrul electromagnetic, iar astrofotografii sunt niște simpli tehnicieni. Datele odată colectate sunt însumate de calculator și mai apoi de softuri specializate. La final se obține o imagine, tot tehnică, care e ajustată de către un tehnician/astrofotograf/astronom în culori ale spectrului vizibil, pentru ca oricine să se poată bucura fie de frumusețea ei, fie de informația pe care imaginea o oferă.

Fiecare astrofotografie cu expunere mai lungă de, să zicem, ordinul minutelor, este o imagine falsă, artificială, creată prin diverse metode, pentru a scoate detalii invizibile cu ochiul liber. E o păcăleală? E o iluzie? Nicidecum! E realitatea pe care noi nu o putem percepe!

Comete versus bolovani

Exact aceeași dilemă, dar mai degrabă de ordin estetic, o aveau fotografii începutului de secol XX. Atunci, ca de altfel și acum, ne întrebăm dacă fotografia este o reproducere mecanică a realității sau este doar o zonă artistică unde fotograful poate distorsiona, după bunul plac și simț, banala realitate.

Din 2014 încoace, am fost martorii unor misiuni spațiale nemaipomenite. În primul rând, am urmărit, cu sufletul la gură și cu mâna pe mouse, apropierea sondei Rosetta de cometa 67P/Churyumov-Gherasimenko, pe scurt Chury. Imaginile surprinse de misiunea Agenției Spațiale Europene, atât de pe orbită cât și de pe nucleul cometei – în urma primei asolizări din istorie pe o cometă, realizată cu ajutorul roboțelului Philae – ne-au uimit și ne-au încântat, în același timp.

Dar, uitându-mă atent la imaginile primite de la navetă și pe imaginile existente cu respectiva cometă (ca de altfel cu orice cometă observată de pe Terra), nu pot să nu întreb următorul lucru : unde sunt coada și coama cometei? Cum ați ajuns atât de aproape de cometă și nu se vede coada, care definește orice imagine făcută vreodată și recunoscută ca atare de pe Pământ?! Până la urmă cum arată o cometă în realitate? Nucleu-coamă-coadă strălucitoare sau bolovan asemănător unui asteroid?

observatii-astronomice-stiinta-tehnica-4Și cum totul are o explicație, haideți să despicăm firul. De pe Terra, orice cometă apare ca un punct luminos, foarte slab în intensitate. În aproape toate cazurile, punctul luminos nu poate fi detectat cu ochiul liber, ne trebuie un telescop sau … un aparat fotografic prin care să surprindem fotoni din direcția cometei, să-i adunăm și să-i compunem într-o imagine familiară nouă : nucleu – coamă – coadă. Cum cu ochiul liber nu putem face expuneri de câteva minute sau chiar ore întregi, ne ajutăm de tehnologie.

Ceea ce vedem în imaginile surprinse de la sol sunt zeci, sute de cadre, pe care astrofotografii le suprapun pentru a însuma fotonii și pentru a compune imaginea finală a cometei, așa cum o știm cu toții. Dacă ne apropiem de acest straniu corp al sistemului solar, nu mai avem nevoie de ore întregi de expunere, îl putem surprinde într-un singur cadru. Singura problemă e că praful și particulele pe care nucleul cometei le pierde în spațiu nu se mai imprimă pe imaginea cu expunere scurtă și de aici imaginile trimise de sonda Rosetta cu bolovanul Churi, pe post de cometă.

Care poză e reală? Eu cred că ambele. În astronomie și în știință primează informația științifică în detrimentul esteticului. Dar cine poate spune că bolovanul Churi nu e fotogenic?

Iluzia nebuloaselor

Să trecem la imaginile fantastice cu nebuloasele din galaxia noastră. Nori mirifici de praf cosmic se compun în diverse forme ca să dea mai apoi naștere stelelor și planetelor, vieții în ultimă instanță. Sunt reale? Le putem vedea așa, dacă ne suim în prima navă spațială și călătorim până în apropierea lor? Nu. Nu se văd așa cu ochiul liber.

În schimb, dacă vom purta ochelari speciali, cu filtre care să ne permită preluarea undelor luminoase până la limitele spectrului electromagnetic, atunci da. Cine s-a uitat vreodată printr-un telescop spre, să zicem, marea nebuloasă din Orion (M42) știe că ea ne apare albă, cu mai mult sau mai puțin contrast între zonele luminate diferit ale obiectului ceresc. Contează cât de bună e lentila prin care ne uităm, dar și calitatea cerului din momentul observației. În rarele ocazii de cer fără poluare luminoasă și cu transparență bună, putem distinge și culoare, dar mai degrabă va trebui să folosim filtre la ocular.

observatii-astronomice-stiinta-tehnica-5Cum se obțin minunatele fotografii cu nebuloase? În același fel explicat mai sus. Fiecare imagine fantastică e compusă din zeci sau chiar mii de expuneri, de obicei în benzi de lumină diferite, de la ultraviolet la infrarosu. După ce toate cadrele sunt achiziționate (să nu mire pe nimeni că pe timpul nopții aparatele își fac treaba în mod automat, în timp ce astrofotograful trage un pui de somn și schimbă din când în când bateriile, dacă e cazul), urmează procesarea.

Rezultatul e, de cele mai multe ori, în funcție de priceperea astrofotografului în programe de editare, dar și în funcție de complexitatea și nu în ultimul rând de costul softului în care se prelucrează. Imagini mai puțin reușite de acum câțiva ani, editate într-un software de ultimă generație pot genera rezultate mai bune decât dacă se încearcă re-fotografierea scenei.

Încă o dată întreb: e reală imaginea finală cu nebuloasa difuză/inelară, galaxia sau brațele Căii Lactee în toate nuanțele spectrului? Sau ar trebui să ne mulțumim cu poza alb-negru pe care o distingem cu ochiul liber ajutați de telescop? Răspunsul e același : e reală pentru că spectrul nu înseamnă numai lumină albă. Și nu, nu e reală și nu ar trebui să avem aceste așteptări atunci când mergem pe câmp cu telescopul pentru o sesiune de observații vizuale.

Problemă de filozofie, nu de astronomie: ce culoare are Soarele?

Cum spuneam mai sus, prima astro-fotografie s-a făcut cu Luna și nu cu Soarele, cum eu cel puțin, m-aș fi așteptat. Dacă nebuloasele, cometele, galaxiile – obiecte foarte îndepărtate și cu strălucire prea mică pentru a fi detectate cu ochiul liber – ni se prezintă într-un mod controversat, hai să-i zicem artistic, compus din felii de spectru adunate într-o imagine finală, cum arată, în mod real, obiectele apropiate și foarte strălucitoare?

observatii-astronomice-stiinta-tehnica-6Ce culoare are Soarele? Întrebarea pare, la prima vedere, fără sens : Soarele e galben – așa îl colorăm încă de la grădiniță. Așa îl colorează și astrofotografii, până și NASA, pentru că așa îl recunoaștem cu toții, indiferent de continentul pe care locuim. Dimineața și seara e roșu din cauza atmosferei, dar în rest e galben, cu toții știm asta.

Ei bine, această axiomă cu Soarele galben (și roșu) e valabilă numai datorită dispersiei luminii în atmosferă. Păturile de aer de deasupra noastră absorb, reflectă, dispersează și lasă să treacă până la retină o zonă îngustă din spectru. Dacă ne-am ridica deasupra atmosferei, Soarele ne-ar apărea alb. Iar dacă am avea în loc de retină senzori mai specializați în preluarea fotonilor de pe toată plaja spectrală, Soarele ar fi verde, căci majoritatea fotonilor evadați de la suprafața stelei noastre provin din zona de culoare verde a spectrului.

Așadar, care e realitatea: cea pe care o vedem cu ochii noștri sau cea dintr-un ecran de calculator? Putem accepta că ceea ce vedem e doar o iluzie sau ar trebui să ne reconstruim retina după cerințele unei realitați, deocamdată, artificiale? Cred că răspunsul nu e după bunul nostru plac. Și mai cred că evoluția speciei noastre (a se citi evoluția tehnologiei) va veni cu soluția. O soluție care pentru generația noastră poate părea dacă nu sinistră, măcar foarte tristă.

Comentați pe Facebook