by Innspace teamArtykuł przygotował członek zespołu Innspace w ramach współpracy z marką HOYA
Zmysł wzroku, czyli zdolność do odbioru bodźców wywołanych przez światło oraz ocena jego własności (odczuwana przez nas jako jasność, kolor oraz jego natężenie), stanowi dla nas kompleksowe narzędzie dostarczające wielu informacji. Nie tylko ułatwia nam codzienne funkcjonowanie, ale stanowi również cenny instrument służący nam w poznawaniu i wyjaśnianiu otaczających nas zjawisk i obiektów.
Artykuł przygotował członek zespołu Innspace w ramach współpracy z marką HOYA
Autor: Dominik Tokarz
Wzrok człowieka wyewoluował do postrzegania otoczenia w określonym spektrum promieniowania elektromagnetycznego, zwanym światłem widzialnym. Zrozumienie budowy światła pozwoliło nam zrozumieć, jak wiele może umykać naszej zdolności widzenia, jednocześnie otworzyło w wielu dziedzinach życia, również w astronomii, furtkę, aby zobaczyć więcej i dalej.
Obserwując piękne obrazy obiektów kosmicznych dostarczane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a lub obserwatoria naziemne wiele osób zapewne zastanawia się, w jakiś sposób zostały one wykonane. Niejednokrotnie pojawiają się również zarzuty o fotomontaże wynikające najprawdopodobniej z niezrozumienia, dlaczego widzimy i jak w ogóle działa zmysł wzroku, a po drugie jak adaptujemy informacje zebrane przez teleskopy i po co to w ogóle robimy (warstwa estetyczna nie jest jedyną korzyścią takiej obróbki danych). Dysonans może być podbijany przez fakt, że człowiek obserwując obiekty kosmiczne własnym okiem, nieuzbrojonym lub uzbrojonym w lornetkę czy teleskop, widzi je często skrajnie inaczej niż z obrazów dostarczanych przez agencje kosmiczne i instytucje naukowe. Zobaczymy jedynie to, co jest dla nas dostępne w świetle widzialnym, a informacja o kolorze i jego natężeniu często jest zatracana przez niskie rozdzielczości, jakość stosowanej optyki oraz zmiany, jakim poddane zostało obserwowane światło przechodząc przez atmosferę. Finalnie obserwujemy najczęściej płaski obraz w skali szarości. Aby zobaczyć więcej, potrzebujemy analizy i obróbki światła wpadającego w lustra teleskopów.
Na przykładzie obserwacji Mgławicy Kraba – wykorzystując zakres radiowy możemy dowiedzieć się o rozkładzie pól magnetycznych, a zakres widzialny pozwala nam zlokalizować wodór i wolne elektrony. Ultrafiolet mówi o chłodniejszych elektronach, natomiast promienie Roentgena przeciwnie, o tych najgorętszych, ujawniających najbardziej energetyczne zjawiska i obiekty.
Aby wydobyć pełnie informacji, oprócz zebrania danych i ich ewentualnego zobrazowania, jak w przykładzie wyżej, przedstawiającym Mgławicę Kraba, można wykorzystać wszystkie rejestrowane spektra i złożyć je w wręcz artystyczną wizję. Takie dzieła niekoniecznie stanowią idealny materiał do analizy naukowej, ale są świetnym sposobem popularyzacji astronomii i nauk skupionych wokół badania i eksploracji kosmosu zachwycając, ukazują też możliwości nowoczesnych instrumentów i technik obróbki. Na tapetę wezmę tutaj słynny obraz mgławicy Messier 17 wykonany przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a.
Poniższy kolaż przedstawia w jaki sposób obrazy, takie jak przedstawiony wyżej, są uzyskiwane. Rejestrowane światło przepuszczane jest poddawane obróbce spektroskopem w poszukiwaniu interesujących nas pierwiastków i związków chemicznych. Zestawienie 1 przedstawia siarkę (kolor czerwony), 2 – Wodór (kolor zielony), 3 – tlen (kolor niebieski). Zestawienie 4 jest pierwszą kompozycją wcześniej zarejestrowanych obrazów z nałożeniem przypisanych im kolorów identyfikacyjnych. W pozostałych etapach następuje obróbka graficzna modyfikująca pierwszą kompozycję, aby uzyskać najlepszy jakościowo i wizualnie efekt, braki w postaci niezarejestrowanych obszarów mogą zostać uzupełnione, aby dopełnić finalny kadr.
Tak powstają obrazy obiektów kosmicznych, z którymi stykamy się później w książkach i innych materiałach. Jak widać, ogromna ilość informacji unika naszemu oku!
