jueves, 9 de julio de 2015

Midiendo ángulos en el cielo

COORDENADAS CELESTES

Al igual que en la Tierra usamos los paralelos para medir la latitud y los meridianos para medir la longitud, el cielo tiene su propio sistema de coordenadas para referenciar posiciones en él: el sistema de coordenadas ecuatoriales. Al igual que el plano del ecuador terrestre divide por igual a los dos hemisferios, el sistema de coordenadas ecuatoriales también dispone de un plano ecuatorial pero esta vez referido a las estrellas. Este ecuador celeste es la proyección del ecuador terrestre a la esfera celeste.

Extraído de http://perso.wanadoo.es/pacolamoile/

En el cielo la latitud terrestre se correspondería con la Declinación y la longitud con la Ascensión Recta. La Declinación mide la altura sobre el ecuador celeste de una estrella y se representa por la letra griega Delta y también se escribe DEC. Si está por encima del ecuador celeste será positivo y si está por debajo negativo. Lógicamente la escala va desde Oº a 90º en el hemisferio norte celeste y de 0º a -90º en el hemisferio sur celeste.

El otro parámetro, la Ascensión Recta, equivaldría a la longitud terrestre pero no se mide en grados sino en horas, minutos y segundos y se representa por la letra griega Alfa o también por AR (RA en inglés). La conversión de horas a grados es fácil. Veamos. Como la Tierra gira completando sus 360 grados en 24 horas, 1 hora equivaldría a 360/24 = 15º aproximadamente. Así pues, ya sabemos que cualquier estrella está posicionada en el cielo con unas coordenadas bien definidas. El origen de la coordenada Ascensión Recta se da en un punto llamado Punto Vernal o de Aries y es el punto en el que el Sol pasa del hemisferio sur terrestre al norte lo cual ocurre en el equinoccio de primavera el 21 de marzo. En dicho punto también es cero la declinación.

Por ejemplo, aquí os pongo algunas coordenadas de estrellas brillantes propias del cielo visible en otoño e invierno:

Vega: AR: 18h 36m 56s - DEC: +38º 47´01" 
Deneb: AR: 20h 41m 25s - DEC: +45º 16´ 49"
Polar: AR: 02h 35m 34s - DEC: +89º16´49"
Rigel: AR: 05h 14m 02s - DEC: -08º 12´ 06" 


En cualquier carta estelar o mapa de algún libro siempre veremos referenciadas estas coordenadas en una cuadrícula, normalmente la Ascensión Recta en el eje de de abcisas y la Declinación en el de ordenadas, junto a un número que suele ser 2000.0 Pese a que las estrellas no varían durante largos períodos de tiempo de posición, los movimientos de precesión de los equinoccios y la nutación pueden variar las coordenadas ligeramente. De manera que las coordenadas se muestran referidas a algún equinoccio, en la actualidad todas las coordenadas se refieren al Equinoccio 2000 (también conocido como Época).

CON LOS DEDOS DE UNA MANO

En la Astronomía la medición de distancias aparentes en el cielo se hace en grados. De ésta forma la distancia existente entre el horizonte y el punto más alto del cielo (cenit) es de 90º. También, la distancia entre un punto del horizonte y el diametralmente opuesto es de 180º.  Por ejemplo: La Luna, al igual que el Sol, mide de promedio, medio grado (treinta minutos de arco) y el asterismo conocido como “El Carro” de la constelación de la Osa Mayor mide unos 25 grados aproximadamente. El ojo humano puede resolver (discernir) un minuto de arco como mínimo. Debemos saber que significa que un objeto celeste esté a 3 grados y 30 minutos al este de otro o que dos estrellas estén separadas 40 segundos de arco. Es importante hacer notar que no existe ninguna equivalencia entre ángulos y distancias en el cielo. Todo son posiciones aparentes.

Los aficionados a la Astronomía pueden medir  distancias angulares de una manera algo tosca pero sin duda aproximada y que nos servirá para aprender a reconocer el cielo. El método es muy sencillo. Consiste en extender nuestro brazo hacia el cielo. Pues bien, una vez así, si abrimos la mano entera, la extensión de cielo que ocupamos con la mano de dedo pulgar  a meñique sería de unos 20 grados y la extensión cubierta por el puño unos 10 grados.

En el gráfico inferior pueden observarse en distintas posiciones de la mano y la extensión del cielo que ocupan aproximadamente. La medida no es exacta pero sí aproximada y útil para los fines requeridos en la observación visual del cielo.



Puedes probar a hacer tus propias pruebas y mediciones empleando algunos pares de estrellas. Propongo algunas mediciones que en ésta época del año son fáciles de realizar:

- Entre Alfa Lyr (Vega) y Alfa Cyg (Deneb): 24 grados aprox.
- Entre Alfa Tau (Aldebarán) y Alfa Aur (Capella): 31 grados aprox.
- Entre Alpha Ori (Betelgeuse) y Alfa Tau (Aldebarán): 21 grados aprox.
- Entre la Polar y el horizonte: 37 grados aprox.


CON UNOS BINOCULARES O UN TELESCOPIO

Normalmente los binoculares (o prismáticos) incorporan una cifra junto a uno de los oculares en la que también se dan sus especificaciones. Así en los prismáticos de la figura el campo es de 7.3 grados: casi 15 veces el diámetro de la Luna . En el caso de un telescopio, dependiendo del ocular que le pongamos al mismo tendremos más o menos campo de visión. Si le incorporamos un ocular de pequeña distancia focal, por ejemplo de 4 mm (muy útil para estrellas dobles y planetas) el campo será menor que si usamos uno de 40 mm (idóneo para objetos de cielo profundo). A mi particularmente me encantan los instrumentos que ofrecen grandes campos.

Una manera no exacta pero si aproximada para saber qué campo angular nos ofrece nuestro instrumento es medir el tiempo en que una estrella recorre todo el "diámetro" de nuestro ocular. Para ello elegiremos una estrella que tenga una declinación cercana a los 0º, por ejemplo algunas del cinturón de Orión durante el invierno en el hemisferio norte o por ejemplo Alshain (la estrella Beta de la constelación del Águila) en verano. (También podemos usar Betelgeuse, Alfa Orionis, y Altair, Alfa Aquilae para una aproximación)Pues bien la situamos en el borde del ocular y cronometramos el tiempo que tarda en cruzarlo. Una vez obtenido el tiempo en segundos lo dividiremos entre cuatro y obtendremos el resultado en minutos de campo. Por ejemplo, si usamos un pequeño refractor de 70 mm con un ocular de 10 mm y medimos que la estrella tarda en pasar 100 segundos, entonces ralizaremos: 100/4 = 25 minutos de arco de campo angular visual.

Es interesante saber qué campo de observación vamos a disponer pues los objetos celestes tienen tamaños diferentes y en función de ellos podremos elegir el instrumental más adecuado para observarlos.

Ya sabemos medir ángulos en el cielo y el brillo de las estrellas aunque sea de forma aproximada. Ya es momento de ir explorando el cielo con más detalle, y ese es el verdadero objetivo de este blog. ¡No perdamos la oportunidad de disfrutar del maravillo espectáculo que nos ofrece el firmamento!