La respuesta corta es no .
Las imágenes astronómicas en realidad no se toman en longitudes de onda arbitrarias, sino que se espera que se requieran conjuntos específicos de longitudes de onda para medir varios fenómenos dada la salida esperada combinada con cualquier cambio relativista en la salida. Por ejemplo, algunos fenómenos son observables a través de ondas de radio, mientras que otros emiten rayos X. La banda “óptica” del espectro electromagnético es en realidad extremadamente estrecha; Los CCD de cámara solo pueden capturar esta banda y algunas franjas a cada lado.
La explicación más intuitiva es mirar los fotones como ondas. La longitud de onda de la luz óptica está en el rango de las décimas de micrómetro, por lo que la estructura de semiconductores que la convierte en voltaje necesita tener aproximadamente ese grosor para detectar el fotón. En realidad es bastante sensible, por lo que es mejor tener una cuadrícula de CCD optimizados para varias bandas ópticas que luego se pueden ensamblar en una imagen para nuestros ojos. Hemos elegido “Rojo”, “Verde” y “Azul” (~ 750 nanómetros (nm), ~ 540 nm, ~ 475 nm) como nuestro estándar para la luz óptica porque corresponden a las células fotorreceptoras de color en el ojo humano promedio. Los efectos de la mecánica cuántica dictan que el receptor real sea algo más grueso, del orden de 10 micrómetros (um) o aproximadamente 10-20 veces más grueso que la longitud de onda capturada en el caso de la luz visible.
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Si queremos capturar ondas más largas, como estudiar las variaciones en la radación de fondo cósmico de microondas, necesitaríamos un detector que pudiera capturar ondas de alrededor de un centímetro de largo, o alrededor de diez millones de veces más grandes que una longitud de onda óptica. Para las ondas de radio, necesitamos algo aún más largo:
“Píxeles” de un conjunto de detectores de ondas de radio, cortesía de Wikimedia
Esta “limitación” es realmente deseable: ¡no querrá que la estación de radio local introduzca ruido en sus fotos digitales!
Del mismo modo, si queremos estudiar ondas aún más cortas y de mayor frecuencia, necesitamos detectores optimizados para este caso de uso. El problema con la luz ultravioleta, los rayos X y más allá es la gran cantidad de energía que transportan; Estos fotones de alta energía pueden dañar fácilmente los semiconductores dentro del CCD y “quemar” los píxeles (esto incluso sucedió antes de los CCD, por ejemplo a Alan Bean en el Apollo 12). Afortunadamente, es más fácil lidiar con alta energía: podemos atenuar la energía mediante el uso de “fosforescencia”.
En la actualidad, los CCD de rayos X (y otros CCD de alta energía) usan una sustancia fosforescente que absorbe el fotón de alta energía y emite un fotón de baja energía (como la luz visible), que luego es capturado por un sistema óptico “normal” o CCD de rayos X de baja energía sin quemarlo. Este es esencialmente el mismo principio que un viejo televisor o monitor de tubo de rayos catódicos (o tubo de cámara de video). Dado que las propiedades fosforescentes o fluorescentes de la sustancia son bien conocidas, los colores “falsos” emitidos por ella se convierten fácilmente matemáticamente en sus niveles de energía originales.
En lo que respecta a piratear una cámara, es posible tomar fotos de longitudes de onda no ópticas de dos maneras:
(1) Coloque un filtro en la ruta de luz del CCD que bloquee todas las longitudes de onda ópticas pero que sea transparente a los rayos ultravioleta y / o infrarrojos, como este hack de disquete: Hack de cámara IR de disquete. Esto lo limita a detectar cualquier radiación “marginal” que su CCD pueda captar de forma nativa, generalmente infrarrojo cercano (IR) o ultravioleta cercano (UV).
(2) Coloque una sustancia fosforescente en la trayectoria de la luz que absorberá la radiación de alta energía y emitirá luz detectable por su CCD sin quemarla, como una ventana de berilio para rayos X: página en hamamatsu.com
