Fundamentos de fotometría astronómica

Introducción IX
1. El brillo de las estrellas 1
1.1. Las estrellas emiten luz 1
1.2. Recibimos luz de las estrellas 3
1.2.1. Luz del Sol sobre la Tierra  3
1.2.2. Luz estelar sobre la Tierra 4
1.2.3. Cantando bajo la lluvia de fotones .5
1.3. Espectros  8
1.3.1. Cuerpos negros de todos los colores 8
1.3.2. Por ahí vienen unos tipos muy espectrales 10
1.4. Filtros  13
1.4.1. La curva de trasmisión  14
1.4.2. Por el centro y por las bandas  15
1.4.3. Tipos de filtros  16
1.4.4. El problema fundamental de la fotometría astronómica  16
2. La medida del brillo en astronomía 19
2.1. Dos mil años mirando al cielo  19
2.2. La magnitud se hace cuantitativa  20
2.2.1. Lo puso Pogson  21
2.2.2. Logaritmos por aquí, logaritmos por allá 22
2.2.3. La ecuación fundamental 24
2.2.4. Baile al compás de 5/2  29
2.2.5. Compañía extravagante: de la acústica a la química  32
2.3. La sensibilidad espectral del ojo humano y el filtro V 33
2.4. Un mundo de color 35
3. Luz y color en el espacio 39
3.1. Luz y distancia: magnitudes absolutas y módulos de distancia  39
3.1.1. Dilución de magnitudes 39
3.1.2. La unidad astronómica y el pársec 40
3.1.3. La magnitud absoluta y el módulo de distancia 42
3.1.4. Ejemplos 44
3.1.5. Fotometría en tiempos de luz 47
3.1.6. El Sistema Solar en absoluto 48
3.2. Absorción: la extinción interestelar  49
3.2.1. La edad dorada 49
3.2.2. Medio interestelar y fotometría 50
3.2.3. Encuentros con Balmer en la escalera: emisión y absorción en líneas 54
3.3. Desplazamientos al rojo y al azul 58
3.3.1. El efecto Doppler 59
3.3.2. Desplazamiento al rojo cosmológico 60
3.3.3. Tu atracción me ruboriza  61
4. Luz y color en la atmósfera 63
4.1. La atmósfera terrestre y la luz estelar: refracción . 64
4.2. La atmósfera terrestre y la luz estelar: extinción 66
4.2.1. Extinción en una atmósfera plano-paralela: masa de aire 67
4.2.2. Duelo de titanes: exponenciales frente a logaritmos  69
4.3. Turbulencia: centelleo y borrosidad 73
4.3.1. Centelleo 73
4.3.2. Borrosidad o seeing  74
4.4. Un buen lugar de observación  77
5. Los detectores 79
5.1. Cámaras CCD: principios básicos  80
5.1.1. Efecto fotoeléctrico  81
5.1.2. La imagen latente y su lectura  83
5.1.3. Capacidad del píxel y linealidad 84
5.1.4. Conversión analógica a digital: ganancia y ruido de lectura 85
5.1.5. ¿De cuántos bits es tu cámara?: el rango dinámico 85
5.1.6. Polarización electrónica o bias  86
5.1.7. Astronomía en un campo de olivos: la corriente de oscuridad  87
5.1.8. ¡Anda, los dónuts!: uniformidad del detector .88
5.1.9. Stranger things: rayos, píxeles malvados y obturadores 89
5.2. Tratamiento básico de las imágenes 91
5.2.1. Sustracción de la polarización electrónica  91
5.2.2. Sustracción de la corriente de oscuridad  93
5.2.3. Aplanamiento del campo 94
5.2.4. Corrección de las imágenes científicas 97
5.3. La medida instrumental y la relación señal-ruido  98
5.3.1. Midiendo bajo la lluvia: estadística de Poisson 99
5.3.2. Ruidos no poissonianos 101
5.3.3. La paradoja de la medida perfecta  101
5.3.4. Relación señal-ruido 102
5.3.5. Ponte a régimen (de fotones) 105
5.4. La escala de la imagen y el tamaño del píxel: muestreo espacial 107
6. Fotometría básica 111
6.1. La medida elemental  111
6.1.1. ¿Dónde está la estrella? 112
6.1.2. Cuadratura de círculos  113
6.1.3. Una corona para tener buen fondo  116
6.1.4. La incertidumbre de la medida instrumental  118
6.2. Fotometría diferencial con CCD .120
6.2.1. La fotometría diferencial  120
6.2.2. Consideraciones sobre la abertura sintética 124
6.2.3. Hasta el infinito y más allá 132
6.2.4. Manos a la obra: costumbres y consejos 134
6.2.5. El catálogo y la medida: incertidumbres internas y externas  139
6.3. Ejemplos prácticos 140
6.3.1. Curvas de luz de estrellas variables 140
6.3.2. Novas y supernovas  145
6.3.3. Rotación de asteroides 150
6.3.4. Fotometría a la deriva: ocultación de estrellas por asteroides 152
6.3.5. Precisión diferencial extrema: tránsitos de exoplanetas 154
7. Fotometría avanzada 157
7.1. Sistemas fotométricos 157
7.1.1. Los filtros del sistema fotométrico 157
7.1.2. El catálogo fotométrico  159
7.1.3. El punto cero 160