D3 Detectores Astronomicos

Tópico

El detector de carga acoplada es el detector dominante en la astronomía óptica y en la astronomía infrarroja cercana: convierte los fotones que recibe en electrones, con una eficiencia que puede alcanzar cerca del noventa y cinco por ciento, y luego acumula y lee esos mismos electrones con una precisión muy alta.

La calidad final de cualquier medida que haga ese detector queda limitada, sin embargo, por varias fuentes de ruido que se combinan entre sí: el propio ruido estadístico de la luz que llega de la fuente observada, el ruido del brillo del cielo de fondo, el ruido de lectura propio del amplificador del detector, y la corriente de oscuridad, que son los electrones que el propio detector genera de forma térmica incluso cuando no le llega ninguna luz. La magnitud de esa corriente de oscuridad cae de forma muy pronunciada al enfriar el detector, y es precisamente por eso que los detectores científicos se refrigeran con nitrógeno líquido o con sistemas termoeléctricos.

Los sensores complementarios de óxido metálico modernos ya rivalizan con el detector de carga acoplada en eficiencia, y además ofrecen lecturas considerablemente más rápidas que ese mismo detector.

Antes de poder confiar en cualquier imagen científica que produzca alguno de estos detectores, es necesario corregir esa imagen en tres pasos sucesivos: restándole una imagen de referencia tomada sin ninguna exposición, restándole después una imagen que capture solamente la corriente de oscuridad, y dividiéndola, por último, por una imagen que capture la respuesta desigual de cada píxel frente a una iluminación uniforme. Así, desde la conversión de fotones en electrones con la que arranca este documento hasta esa corrección final de la imagen con la que termina, pasando por las fuentes de ruido que se combinan y por el enfriamiento que reduce la corriente de oscuridad, el detector de carga acoplada hace que una imagen astronómica confiable dependa tanto de captar la luz correcta como de saber restarle, después, todo lo que esa luz no es.

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