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Luisa AchaerandioFrancis VillatoroHéctor SocasBorja TosarGastón Giribetinhomogeneidades atmosféricas afectan betelgeuserayos de luz deforman frente de ondapatrón interferencia detector speckleinterferencia doble rendija specklepatrones interferencia estáticos speckleimágenes speckle técnica exposición cortaspeckles puntitos brillantes imágenestécnica speckle estrellas motitas brillantesexposiciones cortas estrella puntitos desparramadosimágenes speckle estrella segundoturbulencia atmosférica imágenesfirmas diferentes atmósferaestadísticamente tomar firmas atmósferaexposiciones cortas mitigan turbulenciabetelgeuse con decenas de milisegundos resoluciónobservación betelgeuse 2020 compañera invisibleobservación betelgeuse 2024 compañera visibleSpeckleHéctor Socasinterferometría SpeckleBetelgeuseCoffee Break
Speckles puntitos brillantes imágenes
Con
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Héctor Socas explica cómo las exposiciones cortas en la técnica Speckle permiten obtener imágenes con patrones de interferencia estáticos.
…menos de centésima de segundo de arco. Son milésimas de segundo de arco, con lo cual sí puedes resolver Betelgeuse, puedes ver varios píxeles, por lo menos dos píxeles en el disco de Betelgeuse y su compañera pues estaría en otro píxel un poco más alejado. En Speckle, la atmósfera está congelada, como digo, pero no está nítida, o sea, tiene turbulencia, tiene inhomogeneidades, pero están quietas. Entonces esas inhomogeneidades lo que hacen es que los rayos de luz al atravesarla no se enfoquen todos en el mismo punto sino que es como que el frente de onda se deforma y se te produce un patrón de interferencia de los diferentes rayos al llegar al detector hacen un patrón de interferencia, como la interferencia de la doble rendija, pues algo así, pero en vez de dos rendijas son rayos que pasan por diferentes bolsas de aire. Uno más denso, otro menos denso, pero lo bueno es que ese patrón de interferencia que te sale está quieto, porque el tiempo tan corto en el que has tomado la imagen, ese patrón está quieto. Entonces en una imagen hay un patrón, en otra imagen hay otro, y ese patrón se caracteriza por unos puntitos brillantes; esos son los speckles. Son como motitas brillantes, o sea que si tú tomas una exposición de un milisegundo o unos pocos milisegundos de una estrella, lo que vas a ver es no un punto sino un conjunto de puntitos ahí desparramados más o menos alrededor; si tú tomas cientos de estas imágenes en un segundo. Lo que sería un tiempo de exposición de un segundo pero tomas cien de ellas, cada una de estas imágenes va a tener sus puntitos en diferentes posiciones porque la atmósfera varía; esa fluctuación, esa turbulencia ha cambiado de una imagen a otra entonces cada imagen tiene una firma diferente de la atmósfera entonces tú puedes estadísticamente tomar todas esas firmas diferentes de la atmósfera asumiendo que tu objeto no ha cambiado durante ese segundo. Que lo has estado observando, lo único que ha cambiado es la atmósfera. Tú puedes, a partir de ahí, con esos puntitos reconstruir lo que sería la imagen original. Así es como funciona la técnica; es un poco, matemáticamente es un poco alambicada, pero bueno, se puede hacer y entonces pueden observar Betelgeuse con decenas de milisegundos de resolución. Como digo, la observaron en 2020 cuando la compañera no debería ser visible y luego la volvieron a observar en 2024 cuando la compañera sí debería ser visible y entonces lo que encuentran es justamente eso, que en 2020 no Ven nada alrededor de Betelgeuse y en 2024 ven algo que interpretan que podría ser la compañera. No sé si tengo la imagen por aquí, pero bueno, está muy al límite de lo que sería deseable tener y por eso viene la parte especulativa. ¿La vas a mostrar en el…
Significado #1 · Palabras #1
Héctor Socas explica que las imágenes de estrellas que se ven a través de los telescopios no corresponden al tamaño real de la estrella, sino a la luz dispersa.
Habla: Héctor SocasSignificado #16 · Palabras #15luz dispersa en telescopiostamaño real estrella punto pequeñopíxeles formando disco luzatmósfera distorsiona imagen terrestre…está de Betelgeuse, entonces eso es la forma de maximizar la posibilidad de observarla. Pero ¿qué pasa? Que les he dicho muchas veces: cuando ves una estrella en una imagen de un telescopio, incluso imágenes de un telescopio espacial, esa mancha que vemos. No es el tamaño de la estrella; no estamos viendo la estrella. La estrella es un puntito mucho más pequeño que un píxel, y ahí en esas imágenes lo que vemos son muchos píxeles que están formando hay una especie de disco de luz. Vemos las estrellas como un círculo de luz; eso no es la imagen de la estrella, eso es como la luz de la estrella, que sería mucho más pequeñito que eso, se desparrama en el telescopio porque no está perfectamente enfocada. Si estuviera perfectamente enfocada sería un píxel solamente e incluso, ya digo, sería mucho más pequeña que el píxel. La razón por la que no está enfocada es, sobre todo por la atmósfera, en el caso de telescopios en tierra; la atmósfera te distorsiona la imagen y te la emborrona, y en el caso de telescopios espaciales por la propia difracción del telescopio. O sea, el hecho de que el telescopio tiene un tamaño, no tiene un tamaño infinito; ese tamaño del telescopio emborrona las imágenes. Cuanto más grande sea el telescopio, menos será el emborronamiento. Por eso siempre, esa es una de las razones para querer…
Héctor Socas explica una técnica llamada interferometría Speckle para obtener imágenes más nítidas de Betelgeuse.
Habla: Héctor SocasSignificado #7 · Palabras #3interferometría speckle betelgeuseimágenes rápidas milisegundos exposiciónatmósfera terrestre congelada tiempos rápidos…menos será el emborronamiento. Por eso siempre, esa es una de las razones para querer siempre telescopios más grandes. Betelgeuse no se podría ver directamente, no se podrían observar separadas las dos componentes en observaciones normales, pero aquí usan Una técnica que se llama interferometría Speckle, que es una técnica muy interesante en la cual lo que tú haces es tomar imágenes muy, muy rápido: imágenes con milisegundos de tiempo de exposición son del orden de 10 milisegundos las que hay aquí, o sea, bueno, unas centésimas de segundo. ¿Por qué? Porque en esos tiempos tan rápidos la atmósfera de la Tierra está como congelada, ¿no? La atmósfera varía, fluctúa, pero fluctúa en escalas de milisegundos. Entonces, si tú tomas una exposición tan corta, estás tomando la exposición con la atmósfera sin haber cambiado, con una configuración de la atmósfera y entonces te medio quitas de encima…
Héctor Socas explica cómo las exposiciones cortas en la técnica Speckle permiten obtener imágenes con patrones de interferencia estáticos.
Habla: Héctor SocasSignificado #1 · Palabras #1inhomogeneidades atmosféricas afectan betelgeuserayos de luz deforman frente de ondapatrón interferencia detector speckleinterferencia doble rendija specklepatrones interferencia estáticos speckleimágenes speckle técnica exposición cortaspeckles puntitos brillantes imágenestécnica speckle estrellas motitas brillantesexposiciones cortas estrella puntitos desparramadosimágenes speckle estrella segundoturbulencia atmosférica imágenesfirmas diferentes atmósferaestadísticamente tomar firmas atmósferaexposiciones cortas mitigan turbulenciabetelgeuse con decenas de milisegundos resoluciónobservación betelgeuse 2020 compañera invisibleobservación betelgeuse 2024 compañera visible…menos de centésima de segundo de arco. Son milésimas de segundo de arco, con lo cual sí puedes resolver Betelgeuse, puedes ver varios píxeles, por lo menos dos píxeles en el disco de Betelgeuse y su compañera pues estaría en otro píxel un poco más alejado. En Speckle, la atmósfera está congelada, como digo, pero no está nítida, o sea, tiene turbulencia, tiene inhomogeneidades, pero están quietas. Entonces esas inhomogeneidades lo que hacen es que los rayos de luz al atravesarla no se enfoquen todos en el mismo punto sino que es como que el frente de onda se deforma y se te produce un patrón de interferencia de los diferentes rayos al llegar al detector hacen un patrón de interferencia, como la interferencia de la doble rendija, pues algo así, pero en vez de dos rendijas son rayos que pasan por diferentes bolsas de aire. Uno más denso, otro menos denso, pero lo bueno es que ese patrón de interferencia que te sale está quieto, porque el tiempo tan corto en el que has tomado la imagen, ese patrón está quieto. Entonces en una imagen hay un patrón, en otra imagen hay otro, y ese patrón se caracteriza por unos puntitos brillantes; esos son los speckles. Son como motitas brillantes, o sea que si tú tomas una exposición de un milisegundo o unos pocos milisegundos de una estrella, lo que vas a ver es no un punto sino un conjunto de puntitos ahí desparramados más o menos alrededor; si tú tomas cientos de estas imágenes en un segundo. Lo que sería un tiempo de exposición de un segundo pero tomas cien de ellas, cada una de estas imágenes va a tener sus puntitos en diferentes posiciones porque la atmósfera varía; esa fluctuación, esa turbulencia ha cambiado de una imagen a otra entonces cada imagen tiene una firma diferente de la atmósfera entonces tú puedes estadísticamente tomar todas esas firmas diferentes de la atmósfera asumiendo que tu objeto no ha cambiado durante ese segundo. Que lo has estado observando, lo único que ha cambiado es la atmósfera. Tú puedes, a partir de ahí, con esos puntitos reconstruir lo que sería la imagen original. Así es como funciona la técnica; es un poco, matemáticamente es un poco alambicada, pero bueno, se puede hacer y entonces pueden observar Betelgeuse con decenas de milisegundos de resolución. Como digo, la observaron en 2020 cuando la compañera no debería ser visible y luego la volvieron a observar en 2024 cuando la compañera sí debería ser visible y entonces lo que encuentran es justamente eso, que en 2020 no Ven nada alrededor de Betelgeuse y en 2024 ven algo que interpretan que podría ser la compañera. No sé si tengo la imagen por aquí, pero bueno, está muy al límite de lo que sería deseable tener y por eso viene la parte especulativa. ¿La vas a mostrar en el…
Héctor Socas explica una limitación de la técnica Speckle: su ambigüedad de 180 grados hace que sea difícil determinar la ubicación precisa de un objeto, pudiendo aparecer en lados opuestos.
Habla: Héctor SocasSignificado #12ambigüedad de 180 grados speckledetección al límite 1 5 sigmapublicación paper referí sigma…Y nada, aquí pueden ver lo que sería la imagen de 2024, solamente Betelgeuse sola. Y la imagen de 2020. Y aquí la imagen de 2024 en la que se ve Betelgeuse y como dos manchurroncitos, nada, muy, muy, muy tenues, uno a cada lado. ¿Por qué uno a cada lado? Bueno, porque esta técnica tiene una ambigüedad de 180 grados; es decir, que si hay un objeto no sabes precisar si está aquí o está aquí, o sea, puede estar en un lado o en otro. Entonces, la detección es muy al límite; es lo que estábamos hablando antes, es 1,5 sigma, que insisto yo, por 1,5 sigma, si soy referí no le publico el paper, si soy lector ni me molesto en leerlo y desde luego no lo traigo a Coffee Break. ¿Qué pasa? Que, como explican ellos en el artículo, además de esa tenue detección se dan una serie de coincidencias. Por ejemplo, coincide que en 2020 no lo ven y en 2024 sí lo ven. Coincide que la posición, una de esas dos posiciones posibles, es en la que debería…