¿Cómo se procesan las imágenes JWT?

Las primeras imágenes en color del Telescopio James Webb (JWT) son impresionantes. De hecho, nos revelan innumerables nebulosas y galaxias como nunca antes las habíamos visto. Sin embargo, recuerda que el observatorio solo recoge luz en el infrarrojo y el infrarrojo cercano que el ojo humano no puede ver. Entonces de donde esos hermosos colores vienen?

La astronomía a menudo se realiza fuera del espectro visible. De hecho, muchos objetos brillan en el ultravioleta, los rayos X o las ondas de radio (todo depende de la longitud de onda del fotón). El telescopio James Webb (JWT) está diseñado para capturar luz infrarroja. Estas longitudes de onda son capaces de penetrar espesas nubes de gas y polvo, lo que permite a los investigadores distinguir cosas que antes permanecían ocultas detrás de las cortinas.

También sabemos que la luz del universo primitivo se estiraba continuamente (desplazada hacia el rojo) por la expansión del Universo. Es por eso que los objetos más distantes solo son visibles en el infrarrojo.

Como puede ver a continuación, las imágenes sin procesar recopiladas por JWT, por lo tanto, no parecen mucho desde nuestro punto de vista. Es por eso que son trabajados por equipos dedicados. Por un lado, los investigadores se aseguran de limpiar los artefactos como los rayos cósmicos y los reflejos de las estrellas brillantes que golpean los detectores del telescopio. Si es necesario, los datos también se traducido a luz visible, que nuestros ojos pueden captar. Esto se llama coloración representativa.

casco de la nebulosa del telescopio james webb JWT
Una imagen sin procesar de la Nebulosa Carina vista por el instrumento NIRCam antes de que la luz infrarroja se traduzca en longitudes de onda visibles. Créditos: Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial
casco de la nebulosa del telescopio james webb JWT
La misma región después de traducir los datos infrarrojos a longitudes de onda visibles. Créditos: NASA, ESA, ASC y STScI

Un equilibrio en el arte y la ciencia

En el espectro visible, las luces azul y violeta tienen las longitudes de onda más cortas, mientras que el rojo tiene las más largas. En este trabajo de “traducción”, a las ondas infrarrojas más largas se les asignan más colores rojos, mientras que a las más cortas se les asignan más colores azules. El espectro se divide en tantos colores como el equipo necesite para capturar el espectro completo de luz representado en la imagen.

Durante este trabajo, también es posible que ciertos elementos presentes en una imagen se representen en el mismo color. Por ejemplo, el hidrógeno ionizado y el azufre emiten ambos rojo. En tal caso, el hidrógeno podría moverse a la luz verde visible para dar más información al espectador.

Finalmente, cuando las imágenes del telescopio se unen, sus procesadores trabajan con los científicos para decidir qué características de un objeto determinado deben ser resaltado. Por ejemplo, en el caso de la Nebulosa de Carina, diferentes filtros habían capturado el gas azul ionizado y el polvo rojo. Inicialmente, el gas había oscurecido la estructura del polvo. Entonces, los científicos le pidieron al equipo de procesamiento de imágenes que redujera un poco el gas.