Qué es proyecto sagitario?

Cursos de Iniciación a la astronomía.

Práctica observacional.

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jueves, 1 de diciembre de 2011

CIA 2º parte del curso de iniciación astronómica.

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

Práctica Observacional: Archivo word para descarga:
https://docs.google.com/file/d/0B6pnMvERkCxzWDVIUmhMR3FNUGc/edit

Introducción y repaso: Vamos a abordar el sistema de coordenadas ecuatoriales celestes. Para comprender en forma cabal lo que sigue debemos ampliar nuestro vocabulario astronómico.

Eclíptica: Se le llama eclíptica al camino aparente que el sol describe sobre la bóveda del cielo. 
Al ser la tierra la que se mueve (y no el Sol, con respecto a nosotros) decimos también que eclíptica es el plano sobre el cual se traslada la tierra alrededor del Sol (el plano aparente sobre el cual nos movemos, es también el plano sobre el cual vemos moverse al Sol, es como lo que vemos al viajar en auto, todo corre hacia atrás en un nivel que corresponde a nuestro avance).

Con la ayuda de un gnomón es fácil ver que esta trayectoria (la eclíptica) se aparta del ecuador celeste una cierta cantidad de grados (un gnomón es una regla, un palo erguido 90º con respecto al plano del observador. Gnomón quiere decir escuadra). 

Por supuesto, si el eje de giro de la tierra está inclinado, es natural que la eclíptica -el plano que comprende la órbita terrestre- esté inclinado en la misma cantidad de grados: +23,5º y – 23,5º. 

Es decir, la tierra avanza en traslación (su movimiento alrededor del sol) inclinada, torcida: un cataclismo antiguo nos tumbó de lado. 
Luego, es natural que la rotación diaria -el plano de giro de nuestro ecuador- no concuerde con el plano de traslación del planeta alrededor del sol.

Al camino aparente del sol se le llama eclíptica porque en ese plano suceden los eclipses.

Por ser la eclíptica y el ecuador círculos máximos desfasados entre sí, estos se cruzan en puntos que distan 180º uno del otro.

            Giro terrestre, Sentido de giro:
Al medir el cielo, podemos hacerlo de este a oeste, tal como en apariencia avanza el sol y los demás astros, o en sentido inverso, de oeste a este, tal como en realidad rota nuestro planeta. 
Para evitar confusiones se utiliza como referencia el sentido de giro de las agujas de un reloj, orientado hacia el punto cardinal de observación.

Se dice Sentido Directo de giro cuando un astro sigue el sentido de las agujas de reloj, y se dice sentido retrógrado cuando se les opone. 
Los astros de la bóveda celeste se mueven en apariencia en sentido contrario o retrógrado, es decir de Este a Oeste.


Meridiano
El meridiano puede determinarse con la ayuda de un gnomón o regla perpendicular al plano del observador. Basta con tomar varias medidas de la sombra que el gnomón arroje a lo largo del día; la sombra más corta indicará el momento en que el sol se encuentra más alto en el cielo, indicando el mediodía o meridiano. La recta que une la base del gnomón con el punto de sombra más corta marcado, indica la recta imaginaria del meridiano local y la dirección de los cardinales norte-sur. Esta recta estará en un mismo plano con el eje de giro de la tierra, y en el ecuador (0º de latitud) podemos imaginarla paralela a él . 

En otras latitudes la recta meridiana, por estar trazada sobre el piso, está inclinada con respecto al eje del mundo (inclinada la misma cantidad de grados que la latitud geográfica). 

Por ello, para lograr dicho paralelismo, es preciso inclinar el eje polar de las monturas ecuatoriales en la misma cantidad de grados que los apartados del ecuador

La gran distancia que existe desde la Tierra a las estrellas hace que el radio del planeta (es decir, el desfasaje entre el eje del telescopio y el eje terrestre) sea un factor despreciable en la busca o seguimiento de los astros.

Equinoccios: Equinoccio significa noche-igual.

Los equinoccios suceden cuando la eclíptica coincide con el ecuador terrestre. Son los días en que las horas de luz equivalen a las horas de la noche (teóricamente, no en la observación visual, pues la refracción atmosférica hace visible al sol antes y después de sus ocasos). 

Se producen dos equinoccios cada año, uno para cada instante en que la eclíptica cruza al ecuador. 

Los equinoccios se dan cada seis meses: 
Como el ecuador y la eclíptica son dos círculos máximos, estos se cruzan cada 180º lo cual equivale a 6 meses de tiempo.

Solsticios: Los solsticios representan aquellos días en que el sol aparentemente se encuentra inmóvil sobre el horizonte. Aparenta no alzar ni descender. Ese día se queda quieto (sistere).
Desde nuestro hemisferio el solsticio de invierno sucede cuando el sol alcanza la máxima declinación positiva (+23,5º) y el solsticio de verano (180º después) cuando el sol alcanza la máxima declinación negativa (-23,5º). Los puntos solsticiales -las referidas declinaciones- marcan los trópicos. La declinación es el grado en que la eclíptica se aparta del ecuador. La declinación es positiva (hacia el polo norte) durante medio año.

Trópicos: Dada la oblicuidad de la eclíptica, Los trópicos definen las latitudes máximas sobre las cuales el sol incide perpendicular a la superficie terrestre.

Un Detective Solar.
Registra cada día, a una misma hora, la mínima sombra que arroje un gnomón. Verás que esta sombra irá cambiando de longitud poco a poco, acortándose o alargándose según se aproxime el verano o el invierno.
Cuando el astro alcance la máxima declinación –norte o sur; cuando la eclíptica toque los trópicos-, prácticamente no notarás diferencia en la longitud de las sombras, pues será ese el punto en que el sol deje de ascender o descender para invertir  su sentido.

El sol parecerá estar quieto durante ese día y -lógicamente- serán los días en que las horas de día-noche sean máximas, según corresponda al solsticio en que te encuentres.
  
Un ejercicio imprescindible, para verificar la declinación del astro, es observar por qué punto cardinal asciende cada mañana (o una mañana cualquiera cada tres meses, por ejemplo). Tomar nota mediante referencias tales como casas o árboles cercanos te dará una perspectiva fantástica de su movimiento (del nuestro). Es común que oigas que el sol sale por el este, pero en realidad sale por el este sólo 2 días al año. Los restantes 363 días el sol no sale por el este. Curioso, ¿verdad?

Los equinoccios suceden cuando el ecuador toca a la eclíptica; los solsticios suceden cuando la eclíptica toca a los trópicos.

Reloj de sol
            Dos pasos consecutivos del sol por el meridiano del lugar, marcan el día. Ahora: la tierra no se traslada sobre una órbita circular (cuyo tránsito implicaría una regularidad en el tiempo); lo hace sobre una elipse y, por tanto, (ver leyes de Kepler) su velocidad de traslación es dispar a lo largo del año (Kepler fue quién, en la Europa del 1600, dio con esta fácil solución para explicar la órbita de los planetas; solución que ya había sido propuesta por los hindúes mil años antes que él).

Una elipse es un círculo aplastado, un círculo con dos focos. El astro de mayor masa –el sol- ocupa uno de los focos. El planeta orbita guardando una curiosa regularidad, en función de ambos focos. Pero esta, no es temporal.
El planeta se desplaza a lo largo del perímetro de la elipse, y su radio de giro barre áreas iguales en tiempos iguales.
Cuando el planeta transita el afelio (lejos del sol) el radio de la órbita es máximo pero su velocidad de avance es menor, de modo que el área barrida por dicho radio puede ser  similar a cuando el cuerpo transita el perihelio (cerca del sol), donde la distancia o radio de giro es menor pero su velocidad es mayor.
Las áreas recorridas por el radio de giro, gracias al cambio de velocidad en el movimiento del cuerpo, se mantienen constantes a través del tiempo.

La ley de las áreas.
            La Tierra se mueve a velocidades variables sobre su órbita. Es lógico que -entonces- las horas regulares sean un invento, que no existan en la realidad. De hecho, nuestro verano transcurre en menor tiempo (menor cantidad de días) que el verano boreal, puesto que en enero -verano austral- estamos en el perihelio.
           
            Hay otro componente que afecta la regularidad del paso solar por el meridiano: la inclinación de la eclíptica. Mientras las diferentes velocidades de traslación arrojan una corrección de + o – 7 minutos, este último aspecto aporta una variación de + o - 10 minutos. Cuando ambos valores se combinan, la llamada ecuación del tiempo se resume en una corrección de + - 15 minutos. Hay tablas en la web o en los buenos libros de geografía.

            Como nunca hay dos sin tres, la corrección horaria que resta es la que sigue: El planeta fue dividido –por convención- en 24 husos horarios. A cada huso corresponde una hora, pero muchas veces esta es modificada por las sociedades en busca de aprovechar mejor la luz diurna. Por ejemplo, nuestro país tiene una hora de modificación horaria.

Construye un reloj de sol
            De todos modos, es posible construir un reloj de sol (absoluto y exacto) y luego corregir las diferencias que este acuse con respecto al tiempo inventado por el hombre (la hora civil, la cual sí es regular, donde cada hora dura 60 minutos), a fin de obtener valores útiles de él.
            Una tabla, un alambre, un cartón graduado, una brújula, un transportador o semicírculo. Esto es todo lo que necesitas para fabricar un reloj de sol casi perfecto.
La tabla es la base. En su centro insertas el alambre, recto, que debe torcerse hasta que forme con ella un ángulo igual a la latitud de tu localidad. Perpendicular a él –al alambre y haciendo las veces de ecuador- insertas un cartón con marcas graduadas cada 15º. Las marcas has de hacerlas por arriba y por debajo del cartón (o ecuador). El conjunto debe orientarse con una brújula, de modo tal que el borde elevado del cartón mire al norte (en el hemisferio sur).
De setiembre a marzo, el sol indicará la hora sobre el ecuador (sobre el cartón). De marzo a setiembre, lo hará debajo del ecuador (del cartón).
El reloj de cuadrante ecuatorial indicará siempre la hora solar verdadera para tu longitud geográfica. Sólo dos días al año no indicará hora alguna: durante los equinoccios. Es sol se desplaza por el ecuador durante esas fechas y por lo tanto el alambre o estilo no arrojará sombra sobre o bajo las caras del mismo.
            Natural es que las divisiones sean cada 15º puesto que 360º (el giro terrestre o día completo) dividido 24 horas, da como resultado esa amplitud angular (15º).
 

Sistemas de coordenadas no locales:
Coordenadas ecuatoriales celestes:
El sistema ecuatorial celeste aporta una mejora sustancial respecto a los sistemas anteriores (altacimutal-eq local). Es uno de los sistemas de coordenadas no locales, es decir de gradación universal. Los sistemas anteriores sólo sirven para observadores que compartan el sitio geográfico (altacimutal) o la longitud geográfica (ecuatorial local).

El sistema ecuatorial celeste toma como plano fundamental el ecuador celeste y a partir de él la declinación (DEC, delta) negativa o positiva como en el sistema anterior.

La siguiente ordenada se denomina Ascensión Recta (AR) y se mide en sentido directo (en contra del movimiento de los astros) desde el punto equinoccial denominado punto Gamma.

El p. gamma es el punto en el cual el sol, avanzando sobre la eclíptica, intercepta al ecuador –equinoccio- dando comienzo al invierno austral.

 
En estos sistemas se basan las monturas de telescopio ecuatoriales. Su ventaja sobre las monturas altacimutales es amplia pues una vez ubicado un objeto -si la puesta en estación de la misma es satisfactoria- la declinación ya no varía y solo es preciso ir corrigiendo el ángulo horario -el cual contrarresta el giro terrestre- para mantener el objeto en el campo de visión del ocular.
El punto equinoccial o p. gamma está ubicado hoy en la constelación de Piscis, 7º al sur de la estrella Omega piscis, de magnitud 4. Ese es nuestro punto de origen de la ascensión recta (AR). Por supuesto, dicho punto tampoco es eterno e inamovible –nada en el cosmos lo es- pues el equinoccio se corre cada año en un fenómeno advertido hace milenios y conocido como precesión de los equinoccios. De hecho, al punto gamma se le llama también punto Libra, en alusión a su antigua ubicación zodiacal.
El p. gamma muda su ubicación unos 50´´ por año; por esto, las guías indican con respecto a qué fecha él está situado. En el programa Stellarium, el punto gamma está referido al año 2000.

Aclaraciones: La literatura nórdica llama punto vernal al dicho equinoccio pues para ellos ese punto da inicio al verano.

La medida de todas las cosas
Para la búsqueda de objetos por medio del sistema ecuatorial celeste basta una carta y una montura ecuatorial con círculos graduados en los ejes de AR y DEC, y una correcta orientación de la montura (puesta en estación).

Puesta en estación de las monturas ecuatoriales:
La puesta en estación de una montura ecuatorial se logra orientando el eje polar sobre la recta Norte-Sur, es decir sobre el meridiano local, e inclinando dicho eje un ángulo idéntico a la latitud del sitio de observación. Estos cuidados ubican al eje polar del telescopio en una recta paralela al eje de giro terrestre, lo cual posibilita el seguimiento de los astros con la sola variación de la AR (ascensión recta, el cual corrige o anula el giro de la tierra), sin tener que recurrir a constantes modificaciones de la declinación.
Cuando la meridiana no está marcada puedes recurrir a una brújula (recuerda que el polo magnético difiere del celeste) y corregir luego el error con leves modificaciones de los tornillos de la base de la montura. Las correcciones se hacen necesarias pues con el paso de los minutos se comprueba que el astro deriva fuera del campo de corrección AR.

Búsqueda de objetos basada en el sistema de coordenadas ecuatorial celeste:
Las coordenadas ecuatoriales celestes proveen entonces un sistema de ubicación universal. No importa dónde te encuentres, si ubicas un astro cualquiera, conocido y notorio, a partir de este podrás desplazarte hacia otros con solo sincronizar los discos graduados de tu montura. Veamos un ejemplo: alineas tu montura, y centras luego en el campo del ocular una estrella testigo; digamos… Alfa crucis:
RA (J2000.0):
12h 26m 35.9s
Dec (J2000.0):
-63° 05' 57"
o, en primavera, Achernar o alfa eridanus:
01h 37m 42.9s
Dec (J2000.0):
-57° 14' 12"

Una vez que centres dicha estrella, acomodas los círculos graduados de modo que coincidan sus lecturas con dichas coordenadas. De allí partes en busca de otros astros, mas, ahora, solo has de mover los ejes siguiendo la indicación de los discos en base a una carta o programa celeste.
El astro buscado quizá no se encuentre en el exacto punto indicado por el telescopio, pero ten por seguro que no estará muy lejos; seguro lo hallarás dentro del área del buscador.
Recuerda que los campos de visión son inversamente proporcionales a la magnitud angular provista por el equipo: a mayor aumento (X) (magnitud angular), menor campo real de visión. Cómo un buscador mediano es de unos 6x30 (6 x, 6 aumentos y 30mm de diámetro) arroja una visión real de unos 7º de campo.

A la caza de objetos celestes.
Llamamos Objeto Celeste a todo astro, sin reparar en su naturaleza; un planeta, un satélite, una estrella, una nebulosa, serán citadas aquí por el genérico objeto. El observador aprenderá en el futuro las evidentes diferencias que existen entre ellos.
            Una gran ayuda significa el conocer de antemano algunos datos de los objetos tras los cuales saldremos de cacería. Buscar a tontas y locas por el espacio es un ejercicio que pronto se vuelve anodino; decenas de astrónomos anteriores han allanado el camino; hay centenares de objetos catalogados, dispuestos a que le echemos el ojo.          Aquí voy a proponer sólo uno de los infinitos paseos posibles. Si, como espero, pronto te conviertes en un observador experto y confeccionas tus propios derroteros, te agradeceré que los compartas.
           
            Estrellas y constelaciones. Magnitud estelar.
            La mente se niega a ver el cielo en desorden. Apenas nos asomamos a él reconocemos rectas, triángulos, rombos o cruces uniendo estrellas. Los antiguos lo utilizaron como pizarrón o maqueta donde narrar sus historias, agruparon esas luces en figuras y estas les sirvieron para educar o transmitir sus creencias y mitos. Las figuras más antiguas ocupan una franja determinada, aledaña al camino que el sol dibuja durante el día. Como las primeras figuras eran animales, dicha franja recibe el nombre de Zoodiáco. Luego, otras imágenes cubrieron el resto de la noche y, conforme los pueblos se desplazaron y pusieron en contacto, las constelaciones se mediatizaron, se globalizaron. Así, hoy hablamos de Sagitario, Capricornio, u otras, sin siquiera comprender su significado o apariencia en el cielo.

    Reconocer las figuras zodiacales y el resto de las constelaciones es importante y el paso primero para el observador astronómico. A partir de ellas nos guiamos con rapidez y familiaridad. Es posible reconocer áreas del cielo y la ubicación de objetos de espacio profundo (ep) por sus respectivas coordenadas, pero mucho más fácil es buscarlas en relación a las estrellas brillantes de cada constelación.

            Las estrellas brillan con una potencia dispar. Es evidente que unas parecen más brillantes que otras. Dicha intensidad de luz recibe el nombre de magnitud estelar o magnitud. Que dos estrellas compartan su magnitud no implica que posean el mismo brillo intrínseco o propio. De hecho, dos estrellas similares podrían brillar con diferente magnitud si una estuviese más cerca que la otra, del mismo modo que un reflector puede iluminar más que el sol, siendo aquel infinitamente inferior a este.
            Las estrellas de una constelación se cataloga con letras griegas: alfa para la de mayor magnitud, beta para la segunda, etc.

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