Cúmulos y nebulosas de Carina

La semana pasada comentamos la lejanía de la estrella x Carinae, la más lejana visible a simple vista. La encontramos en el cielo junto a un famoso cúmulo abierto, NGC 3532, el Pozo de los deseos, vecino a la magnífica Gran Nebulosa de Carina. Mostré esta foto, que hice en enero desde la estepa patagónica, una noche de inusual airglow:

Es una región magnífica del cielo austral. La escena mide unos 6 grados de ancho, más o menos como los tres dedos medios con el brazo extendido. Está dominada por la Nebulosa de Carina (NGC 3372), una gran región de formación estelar a 7500 años luz de nosotros. Brilla con los colores característicos de la fluorescencia del hidrógeno (rojo) y del oxígeno (azulado). Sus átomos son irradiados por la radiación ultravioleta de cientos o miles de estrellas jóvenes, muchas de ellas monstruosamente grandes, como la extraordinaria Eta Carinae. Arriba y a la izquierda está el otro protagonista de la escena, el gran cúmulo abierto NGC 3532, un ejambre de centenares de estrellas a unos 1500 años luz de la Tierra. A alguien le parecieron las monedas que se tiran a una fuente para pedir deseos, y lo bautizó wishing well cluster, que en castellano se traduce en general "el pozo de los deseos", aunque tendría más sentido "la fuente de los deseos", ¿no? A su lado, pero mucho más lejos y sin relación física con él, está la coloradita cefeida x (equis) Carinae, que a 14 mil años luz es la estrella más lejana visible a simple vista. Las de 3532 son estrellas jóvenes, si bien no tanto como las que están embebidas en la nebulosa; tienen todas ellas unos 300 millones de años, y unas cuantas ya se ven de un color rojo que delata su madurez. Una de ellas me llamó la atención por ser mucho más colorada. Resultó ser una estrella de carbono. Acá la marqué en un recorte, además de x Carinae:

Un pedacito de NGC 3532 fue la primera imagen tomada por el telescopio espacial Hubble, la que dejó a todos diciendo "algo no está bien".

La gran nebulosa 3372 y el cúmulo 3532 se roban la escena, pero hay una cantidad de personajes secundarios que completan el encanto de esta densa región de la Vía Láctea. Hice una versión anotada para guiarnos:

NGC 3293 es otro de los cumulitos que rodean a la Nebulosa de Carina. Es más denso y más joven que 3532. Sus estrellas son casi todas gigantes azules, salvo una supergigante roja, que debe ser muy masiva para haber evolucionado tan rápido (el cúmulo tiene 12 millones de años apenas). Algo de nebulosidad se extiende hasta allí, y el cúmulo parece estar asociado al vecino NGC 3324, cuya propia nebulosidad está catalogada como IC 2599. Su forma redonda parece un perfil (mirando hacia la derecha en la foto), y a veces se la llama Nebulosa Gabriela Mistral, porque se le parece. Fue una de las primeras imágenes difundidas por el telescopio Webb, hace un par de años. 

Otros dos cúmulos embebidos en la nebulosidad de la cual nacieron están completamente desconectados de esta compleja región: NGC 3603, 3579 y 3576. Más chiquito aún, el 3572.

Y las estrellas brillantes de esta región son también hermosas, variadas y coloridas. Eta Carinae es la monstruosa estrella de 100 masas solares que hace 200 años explotó casi como una supernova, y sobrevivió. Su capullo de polvo caliente, llamado el Homúnculo, es lo que vemos brillando de color naranja. Cuando lo disipe (dentro de pocos años) seguramente la veremos de un azul rabioso. Brillando a magnitud 4, y a 7500 años luz de distancia, también es una estrella muy lejana visible a simple vista. 

Parecida en brillo y color es otra estrella gigante (variable tipo Mira), w Carinae. La vemos superpuesta a la nebulosa, pero es mucho más cercana, a 1400 años luz. Y otra estrella parecida en brillo, pero más blancuzca (es una subgigante amarilla), es u Carinae, todavía más cercana, a apenas 95 años luz. Con y Carinae se completa un arco de estrellas de cuarta magnitud w-η-u-x-y que es fácil de identificar en el cielo (hace poco una de las chicas de Osiris me decía que siempre le parece que forman una corona). 

Y ahora, algunos detalles técnicos. La foto fue hecha con mi Canon T7i (sin modificar) y un teleobjetivo Canon 200mm 1:2.8 L, diafragmado a f/3.2. Como era la primera vez que lo usaba hice exposiciones a 2.8, 3.2 y 4.0. La verdad que funciona muy bien incluso completamente abierto a f/2.8. Para esta imagen usé las de 3.2 porque tenía más exposiciones (son 20 de 30 segundos). 

Además de nueva cámara y lente, usé un nuevo software de procesamiento, Siril. ¡Es buenísimo! Es bastante fácil de aprender (hay tutoriales) y muy poderoso. Me resultó más fácil e intuitivo que PixInsight, por ejemplo, e igualmente versátil. El procesamiento que hice es bastante básico, y el resultado es buenísimo. Entre varias cosas que me gustaron:

• Convierte las imágenes raw a fits y hace todo el procesamiento en 32 bits, lo cual preserva el rango dinámico que requieren las fotos astronómicas aún mejor que los tif de 16 bits (como los que produce Sequator, que después hay que seguir procesando en Photoshop o Gimp).

• Permite calibrar el color usando fotometría online: con el nombre del objeto fotografiado, identifica las estrellas y corrige el color, lo cual es magnífico. 

• La identificación de estrellas, que en inglés se llama plate solving por razones históricas (en castellano se podría decir calibración astrométrica, pero se usa plate solving), permite superponer una grilla y un catálogo de objetos en la imagen:

• Puede usar StarNet para separar las estrellas de la nebulosidad, lo cual permite procesar ambas por separado, y después recombinarlas. Esto es buenísmo, porque algunas de las herramientas que usamos para aumentar el contraste en las nebulosas, por ejemplo, producen defectos en las estrellas, y viceversa. 
  

• Tiene una cantidad de herramientas de postprocesamiento que apenas empecé a explorar, pero las que usé son muy fáciles y útiles. Por ejemplo, se puede hacer zoom en el histograma y representarlo en escala logarítmica, para ajustar los tonos, cosa que en Photoshop es medio a ciegas. Y muchas cosas más: remoción interactiva del brillo del cielo, saturación protegiendo el fondo, descomposición en wavelets para un contraste selectivo por escalas, gran velocidad en todo lo que hace, en fin, me encantó.

Creo que me queda todavía una foto más de la sorprendentemente productiva noche en Los Juncos. Ya aparecerá.

Tu propio paisaje en Stellarium

Me han preguntado cómo hago para crear imágenes de Stellarium con el paisaje de Bariloche. Es relativamente fácil y bastante entretenido, así que lo explicaré aquí. Primero, necesitás un lindo paisaje. Ponele que fuiste a la Laguna Azul en pleno verano, y en el solsticio invernal decís "Mmm, este lugar está bueno para ponerlo en Stellarium."

En Stellarium, el paisaje es una imagen panorámica de 360 grados, que podemos hacer con una cámara normal sacando muchas fotos todo alrededor. Hay que quedarse en un solo lugar, donde sea cómodo dar una vuelta completa sacando fotos que se superpongan un poco. Unas 12 fotos son suficientes si usamos una cámara con el zoom en modo ancho. Cuando terminamos de dar la vuelta con la cámara apuntando horizontalmente, puede ser necesario dar otra vuelta apuntando un poco hacia arriba si algún objeto salió recortado (árboles, edificios, cerros). Y después una apuntando hacia abajo, para que salga un poco de suelo. Inclusive se puede dar una vuelta sacando fotos directamente hacia abajo, le dan más realismo al paisaje final.

En Laguna azul saqué todas estas fotos, que aquí puse alineadas por filas según la altura hacia donde estaba apuntando, para que se entienda la idea.

Fíjense que la línea de arriba no tiene ningún cerro recortado, y que en la de abajo hay algunas donde se ve mi propia sombra. Conviene que no haya objetos muy cerca, ya que al girar pueden aparecer desplazados con respecto al fondo en distintas fotos, y el defecto se notará al final. Pero si es inevitable, no es tan grave. También conviene hacer un par de juegos completos, porque a veces uno anda y el otro no, andá a saber por qué.

A continuación necesitamos un programa capaz de armar un panorama con esta colección. El proceso es casi completamente automático hoy en día, usando Autopano o Hugin (gratis) o algún otro. (Con la cámara de Android se puede hacer directamente en el dispositivo, en tablets y algunos teléfonos.) Cada uno tiene sus propias características pero en general funcionarán bien con las opciones default. Si se puede elegir, la proyección tiene que ser esférica, pero puede ser cilíndrica si preferimos exagerar la escala vertical de la imagen. El horizonte tiene que quedar bien horizontal, por supuesto. Con mis fotos de Laguna Azul quedó así:

Ahora hay que eliminar el cielo para que Stellarium pueda poner el suyo. Cargamos el panorama en Photoshop, o Gimp, o Paint.NET, o cualquier programa razonable de edición de imágenes. Probablemente es una imagen gigante, de decenas de miles de pixels de ancho, lo cual es innecesario. Primero la achicamos de manera que tenga 4096 pixels de ancho (u 8192, tiene que ser una potencia de 2). Y a continuación extendemos el canvas de la imagen agregando espacio arriba hasta que tenga una altura igual a la mitad del ancho. Una guía en la mitad sirve para verificar que el horizonte quede en el medio:

Ahora seleccionamos el cielo y lo recortamos. Yo lo hago con la herramienta Quick Selection, mirando la imagen bien ampliada y pintando cerca del borde inferior del cielo, todo a lo largo del panorama. Pueden quedar algunas imperfecciones fáciles de eliminar a mano con la goma de borrar o con el Lazo. Suele quedar un bordecito celeste pegado al paisaje, de uno o dos pixels de ancho. En tal caso podemos seleccionar todo lo borrado con la Varita Mágica, agrandar la selección uno o dos pixels, y borrar. Es casi inevitable que quede un bordecito, pero no es muy grave en Stellarium. Lo más complicado de recortar es si hay cielo a través de algún follaje. En tal caso hay que armarse de paciencia, o de resignación. A mí me quedó asi:

Fíjense que estas operaciones las voy haciendo en una capa con una copia de la imagen, por si me equivoco y borro de más, así puedo recuperar fácilmente lo borrado. También me gusta poner una capa negra detrás de todo, ya que el cuadriculado gris que estos programas dejan cuando borrás parte la imagen a veces ayuda y a veces no. Una vez satisfechos eliminamos la capa negra y guardamos la imagen con formato png, que preserva la transparencia del cielo que hemos recortado.

Necesitamos orientar el paisaje correctamente en Stellarium. Usando Google Earth buscamos el punto donde nos paramos y algún punto identificable del panorama. Yo usé el extremo derecho de ese bosquecito que se ve del otro lado de la laguna, que se ve bien en la foto y en Earth. Con la herramienta de medir distancias trazamos una línea desde nuestra posición y nos da un ángulo. Lo anotamos, así como la latitud y longitud de nuestra posición.

Además de la imagen con el panorama, el paisaje de Stellarium requiere un pequeño archivo de texto con unas pocas especificaciones. Lo creamos con el nombre landscape.ini, y adentro escribimos:

[landscape]
name = El nombre del paisaje para la lista de Stellarium
author = El autor del paisaje
description = Una descripción
type = spherical
maptex = Nombre del archivo png donde salvamos el panorama (incluyendo la extensión .png).
angle_rotatez = Ángulo para orientar el paisaje

[location]
planet = Earth
latitude = La latitud que medimos en Google Earth
longitude = La longitud
altitude = La elevación del sitio de observación

Los valores de estos campos cada uno los tiene que llenar con los datos del paisaje que está creando. Fíjense en mi paisaje de la Laguna Azul para tener un ejemplo. Lo más complicado es el ángulo de rotación, que calculamos de la siguiente manera:

angle_rotatez = 270 + b - (360*x/y) 

donde b es el ángulo que nos dio Google Earth para una referencia en el paisaje, x es la posición de la misma referencia, en pixels desde el borde izquierdo de la imagen (legible con la posición del cursor en todos los programas de imágenes), e y es el ancho en pixels de la imagen.

Finalmente ponemos la imagen y el archivo landscape.ini en un subdirectorio con un nombre adecuado en el directorio de los paisajes de usuario de Stellarium. En Windows, es el directorio [username]\AppData\Roaming\Stellarium\landscapes (que, si no existe, hay que crear). El directorio AppData está normalmente oculto, pero puede navegarse sin problema hasta él escribiendo en la barra de direcciones del navegador de archivos. También podemos copiar el paisaje al directorio landscapes dentro del directorio de instalación de Stellarium (pero ésto requiere privilegios de administrador). Y listo, ya podemos usar el paisaje en Stellarium...

Subí el paisaje de la Laguna Azul a mi Drive, así podés descargarlo si te gustó, o si querés usarlo de ejemplo para crear tu propio paisaje. Podés descargarlo aquí: Laguna Azul.zip. 

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Las imágenes son mías, mías, mías. Salvo la de Google Earth que es de Google. Y el cielo de Stellarium, que es de Stellarium.