M31: La galaxia de Andrómeda

El 11 de enero de 2015 tuve la oportunidad de fotografiar la galaxia de Andrómeda.  Casi literalmente, después de años de búsqueda casi desesperada, no había tenido ni la oportunidad ni el equipo ni el tiempo ni el cielo adecuados. En 2015 tuvimos el lujo de poder viajar al Desierto Blanco en Egipto en donde un cielo hermoso nos concedió un vistazo inmaculado del Universo. La Galaxia de Andrómeda es el objeto celeste más lejano que puede ser visto a simple vista desde la Tierra. Verla con tus propios ojos no es particularmente espectacular porque parece una nubecita perdida entre la impresionante Vía Láctea. Cuando realmente puedes ver su forma es por medio de post-procesamiento. Así que aquel día sólo pude disfrutar de la inmensidad de nuestra propia galaxia, pero tenía que esperar un poco más para poder ver la inmensidad y belleza de Andrómeda. En aquella ocasión, tomé algunas fotos y luego combiné 3 fotos con distintas exposiciones. 

En esta imagen HDR, se combinaron 3 fotografías de larga exposición (8 segundos, ISO 1000 y con una distancia focal de 55mm si no me equivoco) y se recortó la imagen para mostrar con un poco más de detalle a la galaxia. La satisfacción de verla con tus propios ojos, con ayuda de unos pequeños binoculares o a través del lente de tu propia cámara, está de lujo, pero realmente no es posible ver detalles.

Obviamente, los resultados preliminares me emocionaron pero no eran espectaculares. Varios años después tuve un poquito de tiempo para aprender un sobre el apilamiento de imágenes ("stacking") y decidí aplicar esta técnica al conjunto de fotos que tomé en el Desierto Blanco. Fue increíble ver que con tan sólo unas pocas imágenes podías mejorar la nitidez.

Para apilar estas fotos usé DeepSkyStacker y PIPP. Con un puñado de fotos (creo que eran 5), con una exposición total de aproximadamente 40 segundos, Andrómeda se dejaba ver a un lado de sus galaxias satélites. Y aunque no logré mayor claridad o definición de detalles –en gran medida porque el lente que usé no era muy grande, pero también porque con tanto tiempo de exposición creó rastros estelares-  quedé impresionado al ver el resultado.

Nuevamente pasó mucho tiempo antes de tener la posibilidad, el tiempo y los recursos para intentar fotografiar a la escurridiza galaxia (al menos para mí). No es que no hubiera tenido oportunidad de fotografiar el cielo, tampoco es que no he tenido cielos bonitos y nítidos, ni tampoco es que no he tenido la cámara ni el lente correcto todo este tiempo. La verdad es que por la temporada, Andrómeda estaba oculta en el horizonte o se hacía visible en la madrugada. Pero también había tenido problemas de procesamiento de los archivos Raw que produce mi cámara porque el software y los controladores de imagenes siempre estaban mal y como no era algo que necesitaba, simplemente lo ignoré.

Y así pasaron dos años más antes de tener todo lo necesario para poder fotografiar a la galaxia, incluída una máscara batinov para enfoque. Mi cámara es una Fujifilm X-T100, y el lente que usé es un telefoto Fujinon XC 50-230mm F4.5-6.7 OIS II.

Como suelo hacer, primero intenté con un proof of concept. En esta ocasión tomé 50 fotos con 8 segundos de exposición, un ISO que varió entre 1250 y 2000, y no usé máscara batinov. Sólo quería apilar las fotos y ver un resultado. En este ejemplo muestro una de la fotos. 

Después de apilar unas cuantas imágenes este fue el resultado.

Como preliminarmente se veía la galaxia y sólo vi las fotos en el visor de la cámara, consideré bueno el resultado hasta que vi lo malo que era en el post-procesamiento. Estrellas movidas (rastro estelar), falta de definición, mucho ruido, todo mal. Si bien como proof of concept salió bien, fue peor de lo que esperaba. Pero hubo algo que me motivó a seguir. La mancha debajo del centro de la galaxia, la M110. Nunca la había visto tan bien definida...o bueno, digamos, como mancha sin necesidad de sobre exponer la imagen. Así que hice una segunda prueba.

En esta ocasión el ISO fue 800 y la velocidad 1.3 segundos. Así se veían las fotos originales.

Obviamente, no tenía mis esperanzas altas. Pero seguí recomendaciones de algunas páginas web. Entre más fotos, más "luz apilada". Y este fue el resultado.

Nada mal, digamos que no estaba completamente decepcionado. El proof of concept me dejó satisfecho. Pero 100 fotos no era suficiente. Esta foto acumulaba lo equivalente a casi dos minutos de exposición.  Así que el paso siguiente era tomar cientos de fotos y confiar en el sensor de mi cámara y un alto ISO. Antes de hacer la foto final, seguí casi al pie de la letra las recomendaciones de Nico Carver, de Nebula Photos y su video dedicado a este tipo de fotografía (¨Part 1 https://www.youtube.com/watch?v=pXcRKoxTPVg and Part 2 https://www.youtube.com/watch?v=K5b9PVwSB6Q).

Para la sesión "definitiva" al menos para esta ocasión, usé finalmente la máscara batinov para enfocar y usé el telefoto en 230mm. El ISO lo ajusté a 1600 y el tiempo de exposición a 1 segundo. Después de estirar la imagen, sin post-procesamiento intensivo, este es el resultado:

Estaba extremadamente satisfecho con el resultado. Claridad, detalles, definición. Se pueden ver incluso las partes oscuras de la galaxia. Las dos galaxias satélites. Casi no hay rastro estelar. Uff, casi que no podía creerlo.  Pero faltaba el post-procesamiento final.

Se que este resultado puede mejorar de mil formas. Para empezar el cielo donde tomé las fotos no es el mejor cielo para astrofotografía. Las fotos las tomé en la isla de Failaka, Kuwait, al sur de la desembocadura de los ríos Tigris y Éufrates. La humedad en esta parte del globo es muy alta y, combinada con las luces de las ciudad de Kuwait, produce una alta contaminación lumínica. De hecho, he visto mejores cielos en la ciudad de México. A pesar de que estamos lejos de la ciudad de Kuwait y esta zona se considera rural la humedad incrementa el ruido lumínico. Así que la relativa claridad en la ciudad de México la atribuyo a que la ciudad de México es muy seca y muy alta, lo que reduce la contaminación lumínica a razón de la refración y reflexión de la luz por las particulas de humedad, y obviamente hay 2 kilómetros menos de capa atmosférica.

Enf in, tomé 400 fotos. Se procesaron poco más de 293, lo que equivale a 293 segundos de exposición. Usé GIMP para procesar la imagen y darle color, resaltar el centro de la galaxia y sus satélites. Darle brillo. Y este es el resultado:

Estoy muy feliz con el resultado. También sé que lo puede mejorar. Ya aprendí bien el proceso y sí que puedo sacar 1000 fotos y procesarlas. También sé que puedo mejorar la calidad yendo a tomar las fotos a un mejor lugar y también sé que necesito un nuevo disco duro. Por ahora voy a disfutar mucho esta imagen porque la verdad es que llevaba pensando en esto mucho años y finalmente lo he logrado.

:D