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miércoles, 30 de noviembre de 2011

Curso de iniciación Astronómica. Parte 1

Ella es tan linda…
Curso de Iniciación Astronómica
Fundación Nova- Proyecto sagitario

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Práctica Observacional
 Introducción:
            Observar la noche estrellada es uno de los regalos más hermosos que podamos hacernos. Basta con salir a zonas libres de contaminación lumínica para dar con un cielo restallante. De hecho, todos sienten el impacto de esa riqueza, negada al observador de ciudad.
Mirar a ojo limpio impacta, imagine usted la promesa que late tras los oculares de un instrumento óptico apropiado para ampliar la recepción de luz, sean estos telescopios o binoculares.
Pero si para ver el cielo bastan los ojos, para disfrutar sus tesoros debemos comprender un mínimo de su naturaleza y estructura, y la ubicación de los principales objetos observacionales; asimismo, una vez que contemos con algún equipo, deberemos familiarizarnos con los métodos de búsqueda y seguimiento de aquellos. Es común que uno reciba el excelente regalo que constituye un telescopio, y que luego quede este arrumbado por haber fracasado en la búsqueda de esos objetos.
Acompáñenos, las imágenes que guardará su memoria al fin de nuestro paseo, sobrado harán que valore el tiempo y los recursos aplicados.

         La forma del mundo.
         Usted está parado en la noche bajo las estrellas, en el patio de su casa o en la terraza, tal vez en el campo; de cualquier modo, algunas luces le guiñan. Las estrellas visibles están catalogadas y las más brillantes poseen nombre propio. Estas, en conjunto con otras de aparente cercanía forman curiosas figuras llamadas Constelaciones. Las constelaciones son dibujos arbitrarios, caprichosos, que recuerdan a los antiguos dioses o animales importantes para aquellos primeros pueblos de cazadores y de pastores. No hay, en el viejo cielo, figuras de arados o plantas de cosecha. Esto quiere decir que la astronomía es antiquísima, anterior al desarrollo de la agricultura.

         Los cambios
         Si observa una estrella brillante y toma referencia de su posición –por ejemplo, respecto a una planta o poste- de modo tal que pueda buscarla una hora después  verá cómo esta se ha movido o desplazado de su situación inicial. Estos movimientos siguen un orden previsible. Dicha regularidad es lo que ha permitido a la astronomía su carácter de ciencia. Por supuesto, no son los astros los que usted ve moverse, esto es una impresión. Casi todos los objetos celestes aparentan moverse por el cielo naciendo del horizonte Este (E) hasta ocultarse en el horizonte opuesto, el Oeste (O).
Es en realidad la Tierra la que gira, y lo hace en sentido contrario a la apariencia, es decir, de O a E. Como no advertimos nuestro giro –el de la Tierra- suponemos el anterior.
El movimiento de una estrella sobre nuestra cabeza es también curioso. Si usted observa el cielo justo sobre sí (cenit) los astros cenitales aparentan moverse con mayor rapidez que otros, situados más al sur (próximos al polo sur celeste). Otra vez juega con nosotros la apariencia, tenemos la impresión de estar parados en el centro de una esfera en rotación (1). Para orientarnos, aceptamos esa esfera y le trazamos coordenadas según el método utilizado para la búsqueda o seguimiento.
Las coordenadas son vectores o trazos imaginarios que tendemos sobre el cielo. Estos trazos son perpendiculares entre sí, y al seguir uno y otro en forma correcta damos con nuestro objeto. Es como dar la dirección de nuestro domicilio, calle y número: dos ordenadas o coordenadas que, bien interpretadas, nos llevarán al sitio deseado.
Por supuesto, hoy existen los GPS y muchos los usan para encontrar un recorrido o destino. Los telescopios computarizados vienen provistos de uno, pero aprendamos a guiarnos solos.
(1) El movimiento del cielo es constante en su velocidad angular (Vang) pero los puntos situados cerca del centro de giro recorren una distancia menor que los puntos o estrellas situadas sobre el ecuador celeste (eq). Una rueda de bicicleta gira a una velocidad angular fija (constante) pero un diente del piñón de la rueda recorre menor distancia o cantidad de espacio que el pico de la goma, situado en la llanta de la rueda, en un tiempo dado. Como ejemplo podemos tomar a la llanta como el ecuador y al eje de la rueda como el polo sur celeste.
Recuerde que velocidad es una magnitud, es decir una medida, y esta puede ser representada mediante una fórmula matemática. Velocidad es igual a distancia sobre tiempo: V= D/T; y velocidad angular es igual a ángulo recorrido sobre tiempo: Vang. =  ang ./T.

Antes de avanzar fijemos un vocabulario común:
Una persona parada bajo el cielo se encuentra bajo una bóveda aparente. Los astrónomos han inventado nombres para cada detalle de esa situación.
Bóveda celeste: a la noche estrellada suele decírsele bóveda celeste, pues el movimiento aparente de las estrellas semeja el de una pelota girando, mirada desde dentro.
Culminación: los astros al girar ascienden desde el horizonte este hasta un cierto punto y después descienden hacia el oeste, así, podemos llamar culminación al punto más alto alcanzado por un astro durante una noche.
Punto del observador: es el lugar donde estoy parado, desde donde observo. Si bien al estar de pie disto un metro o más del piso, y además solemos tener dos ojos y no uno, y como las distancias a las estrellas son tan grandes estos detalles se olvidan y solo hablamos de un punto.
Plano del observador: es el plano aparente que incluye al punto del observador. Por lo común se lo imagina como una superficie plana, circular, con límite en el horizonte. La etimología de horizonte es perímetro o límite
Visual: es la recta que une el astro observado con el punto del observador. Esta recta es ilusoria, y forma un ángulo determinado con el plano del observador. Estos ángulos serán la única medida real que me sirva de guía en las noches. Las diversas visuales a distintos astros también forman ángulos entre sí, y arcos aparentes.

El arco es una medida o magnitud angular, corresponde a la distancia sobre el perímetro de una circunsferencia que dista entre dos radios dados. En el ejemplo, la circunsferencia sería la distancia entre dos astros sobre la bóveda celeste, y los radios las visuales a esos astros cualesquiera.
La magnitud angular se mide en grados (º) de ángulo, con sus correspondientes divisiones: el minuto (´) de arco (1º/60) y el segundo (´´) de arco (1´/60). El arco de ángulo nos sirve para medir una distancia aparente entre dos astros sin que nos importe la distancia real entre ellos, la cual, muchas veces es desconocida.
Diámetros aparentes: los planetas y otros objetos del cielo (como los cúmulos o las nebulosas -a diferencia de las estrellas, que siempre se ven como puntos-) presentan un diámetro visual aparente. Es decir, una estrella siempre se verá como un punto porque aunque ellas son gigantes están infinitamente lejos. En cambio un planeta, un satélite, un asteroide, por estar cerca de nosotros (en relación a la distancia al sol más cercano) siempre será visto con un cierto espesor. A ese diámetro se le llama diámetro aparente y sirve para calcular el volumen del mismo, si se conoce la distancia a él (o viceversa). El diámetro aparente se mide en º, ´ o ´´ (grados, minutos y segundos).
Ecuador celeste: surge de plasmar en el cielo el ecuador terrestre. El ecuador celeste está inclinado con respecto al paso aparente del sol y otros astros. El paso del sol por el cielo recibe el nombre de eclíptica ya que sobre ese camino es donde transcurren los eclipses.
Polos celestes: El polo celeste surge de plasmar en el cielo los puntos aparentes por los que pasaría el eje de giro terrestre. El polo celeste nada tiene que ver con el polo magnético, ya que el primero es producto del movimiento de giro de la tierra y el segundo -el magnético- de la aberración magnética producida por fluidos metálicos en movimiento dentro de la tierra. La correspondencia entre ambos es solo testimonial; distan uno del otro unos 6º de ángulo. Aún así, orientar con brújula una observación es común y aceptado como correcto. La diferencia es notoria cuando debemos seguir un astro durante un tiempo determinado en prácticas astrofotográfícas.
El polo sur celeste es el que nosotros tenemos a la vista, elevado unos 33º sobre el horizonte sur. El polo norte celeste está hundido bajo el horizonte norte, opuesto 180º del polo sur.
Latitud y longitud: sobre la tierra, los cartógrafos diseñaron un sistema de coordenadas para determinar la posición de cualquier punto. Las coordenadas terrestres son: latitud y longitud. La latitud mide los grados que te alejas del ecuador marchando hacia los polos. Son círculos paralelos entre sí. El origen está dado por el círculo terrestre máximo, el ecuador, y representa la latitud 0º. De allí, la latitud incrementa en grados negativos o positivos según avances hacia el polo sur o norte. Esto es solo una convención. Cañada de Gómez -por ejemplo- está situada a 33º sur (-33º). La longitud mide sobre el ecuador los grados que te mueves en direcciones este u oeste. El punto 0 es una convención (Greenwich) y los grados se denominan de 1º a 180º Oeste y Este. La longitud esta representada por husos o curvas sobre la superficie terrestre que confluyen en un punto sur (polo sur) y uno al norte (polo norte).

Circumpolaridad: La ubicación aparente de los polos celestes, en relación a la latitud del punto del observador, determina qué astros pueden ser vistos o no durante el año. Ejemplo: nosotros estamos ubicados sobre los 33º sur de latitud. Los astros comprendidos esa cantidad de grados desde el polo sur, será visible todo el año sobre el cielo. Serán astros circumpolares. El resto, gradual estará escondido u oculto por nuestro horizonte del observador en alguna época del año. Por supuesto, aquellos astros que se encuentren debajo del exacto horizonte norte, serán invisibles para nosotros todo el año. En fin, una de las ventajas de viajar es que podemos descubrir nuevos y desconocidos cielos¡¡¡¡
Todas las constelaciones que están comprendidas a los 33º del polo sur son circumpolares (es decir: veo como circundan al polo durante el año).

Coordenadas altacimutales:
El plano sobre el que estamos parados incluye los cuatro puntos cardinales.
El acimut (A) se mide desde el polo sur girando hacia el oeste hasta completar una circunferencia; este se expresa en grados (muchos mapas celestes invierten el polo origen y miden el acimut desde el norte hacia el este: son mapas confeccionados en el hemisferio norte).
La ordenada siguiente se toma perpendicular al horizonte hasta dar con el astro a observar. El ángulo que resulta, en grados, se denomina altura (h). la altura se mide desde el horizonte (0º) hasta el cenit (90º). El cenit es el punto en el cielo sobre tu cabeza. Hay tantos cenit como observadores. El punto opuesto al cenit se llama nadir.


Coordenadas ecuatoriales:
El plano sobre el cual se miden las coordenadas es circular e imaginario y resulta de plasmar el ecuador terrestre en el cielo. El meridiano del lugar (mediodía) define el punto 0 justo donde este corta al ecuador; a partir de allí se miden los ángulos horarios en –precisamente-  horas, minutos y segundos hacia el oeste, hasta completar una circunferencia, la cual equivale al paso de un día.
La segunda ordenada, llamada declinación, se mide en grados (º) desde el ecuador, hasta dar con la visual del astro buscado por convención: grados negativos (-) hacia el sur y positivos (+) hacia el norte.
 
Uso de los sistemas básicos:
Las monturas ecuatoriales (EQ) tienen la ventaja de necesitar solo una corrección para seguir el movimiento aparente de un objeto, ya que una vez dada la declinación correcta (2) basta con corregir el ángulo horario propio del paso del tiempo (giro terrestre) para mantener el telescopio en la visual del objeto elegido.
(2) Las monturas EQ necesitan una correcta puesta en estación para funcionar como seguidoras del movimiento del cielo. Lograrlo requiere cierta práctica: el eje polar de la montura debe apuntar directamente al polo del hemisferio propio. En Cañada –por ejemplo- el ángulo de la latitud corresponde a -33 º; la orientación puede lograrse en forma aproximada con la ayuda de una brújula.
Las coordenadas altacimutales son las más cómodas para el que se inicia y pueden ser fácilmente usadas. Basta la mano y el brazo para medirlas.

Mediciones del cielo de una noche de verano:
Con el brazo extendido cuenta cuántos puños caben desde tu horizonte al cenit. Luego divide 90º (la distancia del horizonte al cenit en grados) por la cantidad de puños. La respuesta es la medida angular que tu puño representa en el cielo. Por lo común, cada dedo representa unos 2 grados en el cielo.

            Cañada de Gómez, noviembre 5 de 2011.

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