Procesamiento de la señal ultravioleta para el estudio del medio interestelar (de GALEX a WSO-UV)

Resumo

Este trabajo aborda el potencial de las imágenes ultravioleta (UV) para estudiar el Medio Interestelar. En base a un tratamiento adecuado de la señal UV y un procesado sistemático de las imágenes, conseguimos no sólo realzar las nubes que más reflejan la radiación estelar, sino medir en magnitud aparente la atenuación de aquellas que la ocluyen o hasta detectar a priori su presencia en un gran conjunto de imágenes. La primera aportación de esta tesis ha sido el uso de la ecuación del Pair Method, utilizada habitualmente en espectrografía, para aplicarla al procesamiento de las imágenes UV. En un entorno de trabajo de procesamiento de imágenes, recorriendo cada imagen con una slidding box o ventana deslizante de menor tamaño, esta ecuación puede aplicarse con éxito. En un entorno de imágenes clasificadas en el entorno de la constelación de Taurus, hemos podido medir tanto la atenuación de aquellas nubes que más absorben la luz, como la dispersión o scattering de aquellas otras que, sobre todo, reflejan la radiación estelar que reciben. Al comparar solapadamente estas imágenes con las que muestran las misiones de infrarrojo, hemos sometido a prueba nuestras conclusiones acerca de la señal UV. El perímetro dibujado sobre las imágenes de GALEX en la banda del UV lejano, ha coincidido espectacularmente con las formas recogidas por la señal infrarroja captada por IRAS a 100 micras. Hemos comprobado que la señal UV capta con mucha sensibilidad la radiación estelar, la luz directa de las estrellas genera picos de varias decenas de cuentas por segundo, sin embargo, en los lugares más oscuros, una centésima parte de esas cuentas generan un suelo de datos que comúnmente es referido como el cielo background o fondo. Es en las variaciones de la señal a este nivel mínimo de sensibilidad, donde podemos encontrar los efectos, hasta ahora menos explotados, producidos por la presencia del Medio Interestelar en la señal UV. Esta es una conclusión general que podemos comprobar en GALEX pero es extrapolable a cualquier misión UV como lo será WSO-UV. Desde estas conclusiones establecemos un estimador a priori basado en la inversión de la señal y la comparación, con una estimación numérica, de la proporción de señal producida por el Medio Interestelar en comparación con la proporción de radiación estelar directa. Este estimador, que publicamos en 2017 en Tel Aviv con el nombre de BSVR, o Background Scale Variability Rating, ha reducido a un solo escalar la información de cada imagen dentro del catálogo completo de imágenes de GALEX. El estadístico propuesto por el BSVR es una aportación de este trabajo y hemos comprobado empíricamente que los valores de BSVR por encima de 1.5 se corresponden con imágenes UV con una importante o relativamente importante presencia de variaciones de background. Al comparar el mapa de color de BSVR con las emisiones de polvo recogidas por IRAS a 100 micras, las coincidencias conforme observamos más cerca del plano galáctico son obvias, sin embargo, allí donde IRAS no pudo recoger la emisión más lejana, GALEX sí recogió indicios que hacen pensar que el gas y el polvo están allí, aunque no emitan tanto o no reflejen tanto. Aquellos puntos donde el BSVR superó el umbral antedicho, han sido cotejados con los catálogos más recurrentes en la literatura de nubes interestelares. Encontramos 559 coincidencias incluyendo 81 sobre el catálogo de MBM y 96 con los catálogos de imágenes de alta velocidad captadas por el observatorio GALFA. Finalmente, hemos comparado estos puntos con un mapa de estrellas cercanas de tipo A y de tipo B. Lo cual nos ha permitido comprobar primero que la mayor parte de las variaciones en la señal y luz recibida en el fondo de los datos proviene de la reflexión que experimenta la radiación estelar más importante en el medio interestelar cercano. Al mismo tiempo, la presencia de valores altos de BSVR en otras partes del cielo sugiere su presencia más allá de la radiación de las estrellas más luminosas.