Mediciones de Brillo del Cielo en Lenghu: Primeras Impresiones

Cielos despejados pueden complicar las cosas para los astrónomos que intentan ver estrellas y objetos celestes más tenues. Por eso, los lugares con baja luminosidad en el cielo son importantes para las observaciones desde la tierra. Lenghu, ubicado en la Meseta Tibetana en China, es conocido como un gran lugar para el trabajo astronómico, especialmente por sus cielos oscuros que ayudan cuando se observa con herramientas ópticas. En este artículo, compartimos algunos hallazgos tempranos de nuestras mediciones de luminosidad del cielo en la parte del Infrarrojo cercano en Lenghu.

#Importancia de la Luminosidad del Cielo

La luminosidad del cielo afecta cuánto pueden ver los Telescopios de tierra de fuentes tenues en el universo. Para quienes trabajan en astronomía en el infrarrojo cercano y óptica, los mejores lugares suelen tener cielos despejados, mínima interferencia de luz y baja luminosidad en el cielo. La luminosidad del cielo puede impactar mucho la relación señal-ruido al intentar observar objetos tenues. En el infrarrojo cercano, el cielo puede ser mucho más brillante que en el rango óptico. Por lo tanto, es vital obtener mediciones confiables de la luminosidad del cielo en el infrarrojo cercano en sitios recién identificados como Lenghu. Estas mediciones proporcionan datos valiosos para ayudar a planear futuras observaciones.

#Factores que Afectan la Luminosidad del Cielo

En el infrarrojo cercano, la luminosidad del cielo proviene principalmente de luz estelar integrada, luz zodiacal y el brillo de OH, un tipo de luz producida por reacciones químicas en la atmósfera. El brillo de OH puede hacer una gran diferencia, a menudo opacando a estas otras fuentes. Esto hace crucial entender cómo puede cambiar la luminosidad con el tiempo y el espacio debido a varios factores.

#Monitoreo del Cielo en Lenghu

Lenghu ha sido destacado como un lugar top para la astronomía, con varias características beneficiosas como aire estable y cielos claros. Sin embargo, hasta ahora, no se habían tomado mediciones de luminosidad del cielo en infrarrojo cercano en esta área. Esta falta de datos era un hueco para un mayor desarrollo astronómico en el sitio. Para llenar este hueco, comenzamos un proyecto a largo plazo para medir la luminosidad del cielo en bandas de infrarrojo cercano.

El monitoreo comenzó en enero de 2024 y continuará por un período prolongado. Estos datos ayudarán a entender la luminosidad del cielo en infrarrojo cercano en Lenghu y proporcionarán información que podría beneficiar a los telescopios planeados para este lugar.

#Equipos y Métodos

Para recolectar datos, usamos un telescopio junto con una cámara de Arsenuro de Galio Indio (InGaAs). Esta cámara es capaz de capturar luz en el espectro del infrarrojo cercano, específicamente en los rangos cruciales para nuestros estudios. Instalamos nuestro equipo en la montaña Saishiteng, que está a 3,850 metros sobre el nivel del mar.

Enfocamos nuestro telescopio directamente hacia arriba para medir el brillo en el cenit. Elegir el tiempo de exposición correcto era esencial, así que lo configuramos a tres segundos. Este tiempo ayuda a evitar errores en la medición del brillo debido a estrellas en movimiento o saturación por niveles altos de luz. Monitoreamos la luminosidad del cielo cuando el sol estaba por debajo de -7 grados.

#Procesamiento de Imágenes

Una vez que recolectamos las imágenes, tuvimos que procesarlas cuidadosamente. Esto incluyó eliminar el ruido no deseado como el sesgo y la corriente oscura, y corregir las variaciones de luz a través de la imagen. La corriente oscura, que es el ruido creado por la cámara misma, puede cambiar según la temperatura. Para obtener lecturas precisas de la luminosidad del cielo, tuvimos que alinear los valores de corriente oscura con las observaciones reales.

Usamos software específico para analizar las imágenes y extraer datos sobre las estrellas dentro de nuestros campos de visión. Hicimos coincidir las estrellas que registramos con un catálogo conocido para alinear nuestros hallazgos con precisión. Este proceso es importante para asegurarnos de que nuestras mediciones de brillo sean confiables.

#Resultados Iniciales

Durante nuestras mediciones iniciales en las bandas de infrarrojo cercano, rastreamos cómo cambiaban los niveles de luminosidad durante la noche. Notamos que en noches despejadas sin luna, la luminosidad se estabilizaba después de la puesta del sol. A medida que avanzaba la noche, la luminosidad se mantenía constante hasta que comenzaba a aumentar de nuevo con la llegada del amanecer.

Por otro lado, durante noches nubladas, la luminosidad era más baja, lo que indica que la cobertura de nubes bloquea la luz del cielo. Reunimos datos de múltiples noches para analizar las variaciones en la luminosidad antes y después de la puesta del sol. Los resultados mostraron que la luminosidad tiende a bajar gradualmente después de la puesta del sol y vuelve a subir lentamente antes del amanecer.

En nuestras observaciones, las lecturas de luminosidad en las bandas de infrarrojo cercano variaron significativamente, lo que indica que estamos recolectando datos útiles que se pueden comparar con resultados de otros sitios astronómicos de alta calidad en todo el mundo.

#Variaciones en la Luminosidad del Cielo

Nuestra investigación encontró que el entorno juega un papel importante en cómo varía la luminosidad del cielo. Por ejemplo, después de la puesta del sol, la luminosidad del cielo sigue disminuyendo hasta alcanzar un nivel estable aproximadamente cinco horas después. Esto es diferente del rango óptico, donde los niveles se estabilizan más rápidamente y tienden a cambiar de manera más predecible.

También encontramos patrones claros en cómo la luminosidad del cielo comenzaba a aumentar una hora antes del amanecer. Este comportamiento, junto con cómo cambia la luminosidad durante una sola noche, puede ayudarnos a entender mejor las características del cielo en infrarrojo cercano.

#Comparando Niveles de Luminosidad del Cielo

Con base en nuestros hallazgos preliminares, los niveles de luminosidad del cielo en Lenghu muestran resultados prometedores. Nuestras mediciones sugieren que la luminosidad del cielo en infrarrojo cercano en Lenghu es similar a otros conocidos sitios de observación astronómica. Esta comparación es valiosa ya que refuerza el potencial de Lenghu para observaciones astronómicas de calidad.

El principal contribuyente a la luminosidad del cielo en nuestras bandas Medidas sigue siendo el brillo de OH, que puede variar significativamente según varios factores, incluyendo las condiciones atmosféricas e incluso la actividad solar.

#Planes Futuros

En junio de 2024, planeamos introducir un telescopio de 80 cm en infrarrojo cercano en Lenghu. Este telescopio operará en las bandas que estamos monitoreando actualmente, lo que nos permitirá avanzar en nuestras observaciones y recoger más datos sobre la luminosidad del cielo en infrarrojo cercano. Esta investigación a largo plazo nos ayudará a construir una imagen más clara de cómo cambia la luminosidad del cielo con el tiempo y diferentes condiciones.

Creemos que las mediciones continuas ayudarán a llenar los huecos en nuestro conocimiento sobre el cielo en infrarrojo cercano. Estos datos guiarán la planificación y operaciones de futuros telescopios para asegurar que los astrónomos puedan aprovechar al máximo el excelente potencial de observación en Lenghu.

#Conclusión

Medir la luminosidad del cielo en infrarrojo cercano es una parte vital para asegurar observaciones astronómicas efectivas, especialmente en lugares como Lenghu. Nuestros resultados tempranos sugieren que esta ubicación tiene un gran potencial para el trabajo astronómico futuro. La recolección y análisis continuos de la luminosidad del cielo no solo beneficiarán los estudios actuales, sino que también ayudarán en las operaciones y planificación de futuros telescopios. A medida que avancemos, esperamos compartir más hallazgos que podrían jugar un papel importante en el campo de la astronomía.