É Photoshop? A ciência por trás do tratamento das fotos tiradas no espaço

Vendo as belas imagens dos telescópios espaciais, às vezes podemos esquecer todo o trabalho necessário para produzi-las. Afinal, as fotos não saem prontas como em celulares; para chegar a esse ponto, existe todo um processo computacional realizado por grandes equipes de cientistas, chamado de redução de dados.

Pode parecer que estamos apenas usando algo parecido a um Photoshop para que as fotos fiquem artificialmente bonitas. No entanto, para entender esse processo, é importante lembrar que o principal objetivo das imagens não é estético, mas sim realizar medidas matemáticas precisas.

A beleza do resultado é, digamos, um subproduto, fundamental para a divulgação científica, mas de menor importância para as descobertas.

Grande parte do problema é a remoção de ruídos.

Em todos os telescópios, espaciais ou terrestres, uma fração considerável da luz registrada pelas câmeras é indesejada. Artefatos eletrônicos ou simplesmente a própria emissão luminosa do céu noturno, sem nenhuma relação com o objeto de estudo. Assim, devemos desenvolver programas de computador para remover essas fontes de ruído.

Outro problema é a calibração. Lembrem-se, nosso objetivo não é admirar as fotos, mas conseguir medir com precisão de 1% ou menos a quantidade de luz chegando de um objeto. É essa medida que nos permite determinar a massa de uma estrela ou a distância até uma galáxia, usando o conhecimento que já possuímos de como o universo funciona.

No entanto, às vezes essa calibração pode ser um desafio.

No caso do telescópio espacial James Webb, por exemplo, ainda estamos tentando determinar esses números. O observatório ainda não está completamente estável, e estudos preliminares mostram que essa calibração ainda não é perfeita.

Ou seja, com a variação de sensibilidade das câmeras do James Webb, a mesma estrela pode parecer mais ou menos brilhante dependendo de quando a imagem foi tomada. E isso poderia potencialmente afetar até as estimativas de distância das galáxias que encontramos que, à primeira vista, seriam as mais distantes já observadas.

Isso é motivo para preocupação? Não, é algo comum em novos instrumentos, que ainda estão efetivamente em fase de testes. Imagino que logo, logo tudo estará funcionando dentro dos conformes, e poderemos ter certeza dos resultados produzidos.