jueves, 12 de marzo de 2015

Como orientarse por la esfera celeste: Conceptos

Quizás esta entrada debió ser la primera del blog pero como se dice por aqui: ''Nunca es tarde si la dicha es buena''. Aún recuerdo la primera vez que me interesé en la astronomía más allá de las imagenes que veía en los libros. Pensé en que para saber donde se encontraban los objetos debia haber al menos un sistema de referencia, y empecé a investigar. En esta entrada vamos a hablar acerca de los conceptos basicos sobre la esfera celeste y sobre el sistema de coordenadas ecuatorial que es el que emplean la mayoria de los telescopios de aficionados.

Antes de hablar de la esfera celeste, conviene recordar algunos conceptos de geografía:
  • Tierra: Tercer planeta del sistema solar que se formó hace aproximadamente 4500 millones de años y el único conocido que alberga vida.
  • Polos geográficos: Son los dos puntos que atraviesa el eje de rotación de la Tierra, estando este eje inclinado 23,7º respecto al plano de traslación. Los dos puntos son el polo norte y polo sur.
  • Ecuador terrestre: Si tomamos el eje de rotación de la tierra, el ecuador terrestre es el plano perpendicular al eje de rotación que esta a la misma distancia del polo norte y del polo sur.
  • Latitud terrestre: Es la distancia angular que hay entre el ecuador, que por definición es de 0º, y cualquier punto de la Tierra. Los números oscilan entre 0º y 90º desde el ecuador hacia el polo norte y desde 0º y -90º para el polo sur.
  • Longitud terrestre: Mide la distancia angular entre el meridiano (semicirculos que pasan por el polo norte y sur) de referencia que se considera que tiene 0º y un punto cualquiera de la Tierra. Se divide en 360º, siendo el meridiano de greenwich el de referencia por lo general. Se aumenta de 0º a 360º hacia el este.
La razón por la que he recordado estos conceptos es porque, para situarnos por la esfera celeste, debemos extrapolar estos conceptos. Sus equivalentes son, esfera celeste, polos celestes, ecuador celeste, declinación y ascensión recta.  Aparte de estos conceptos existen otros como cenit, nadir, y horizonte que conviene explicar:
  • Esfera celeste: Cuando estamos observando el cielo, tenemos la sensación de que estamos dentro de una cúpula en la que los astros están posicionados a la misma distancia. Pues si extrapolamos esta cúpula a toda la Tierra, obtenemos la esfera celeste, por donde aparentemente se mueven los astros. Esta esfera no tiene radio, puede ser lo grande que nosotros queramos que sea, es concentrica a la Tierra, y rota en torno al eje terrestre. Por supuesto esta esfera es imaginaria, cuya utilidad es cartografiar el cielo.
  • Polos celestes: Son dos puntos imaginarios en los que el eje de rotación de la Tierra corta a la esfera celeste. Al igual que en los polos geográficos, existe un polo norte celeste y un polo sur celese.
  • Ecuador celeste: Es la prolongación del ecuador terrestre sobre la esfera celeste, o lo que es lo mismo, es un círculo concentrico que se encuentra en el mismo plano que el ecuador terrestre.
  • Declinación: Se representa con el simbolo delta, y al igual que en la latitud se tomaba como referencia el ecuador terrestre, en la declinación se toma como referencia el ecuador celeste (0º). Por tanto se puede definir la declinación como el angulo que forma un objeto que observamos respecto al ecuador celeste. Si el objeto se encuentra sobre el ecuador tendrá 0º de declinación que irán aumentando según nos acerquemos al polo norte celeste. El máximo valor de declinación es de 90º. Por el contrario si nos acercamos al polo sur celeste, los grados se harán negativos, con un tope de -90º.
  • Ascensión recta: También llamada AR, es la equivalente a la latitud terrestre. Se mide a partir del punto Aries, un lugar de la ecliptica a partir del cual el Sol pasa del hemisferio sur celeste al hemisferio norte celeste. La esfera celeste se divide en 24 semicirculos que van desde el polo norte celeste al polo sur cuyos valores se toman en horas en un rango de 0h a 24h (cada hora equivale a 15º en la esfera celeste), que se pueden subdividir además en minutos y segundos. En el punto Aries, tanto la ascensión recta como la declinación son nulas debido a que es una intersección del plano de la ecliptica con el ecuador celeste, y a partir de alli hacia el este las horas van aumentando en 1 cada 15º de la esfera.
  • Cenit: Cuando nosotros atamos un trozo de plomo a una cuerda y lo soltamos, nos indicará la vertical del lugar. A este metodo se le llama plomada. El cenit es un punto en la esfera celeste que corta a la vertical, o lo que es mas sencillo de entender, el punto más alto de la esfera celeste en ese lugar, es decir, el punto que se encuentra justo sobre nuestras cabezas. La declinación del cenit coincide con la latitud del observador. Si yo me encuentro a una latitud 40º N, la declinación en el cenit será de 40º.
  • Nadir: La palabra en árabe ya lo dice, opuesto. El nadir es el punto que corta la vertical en sentido opuesto al cenit, es decir el punto por el que pasa la vertical cortando la esfera celeste debajo de nuestros pies.
  • Horizonte:  El horizonte celeste es el plano que pasa por la persona que esta observando el cielo, perpendicular a la vertical. Todo aquello que esté por debajo de nuestro horizonte, no será visible. Para un punto cualquiera de la Tierra, solo será visible media esfera celeste. Para calcular que parte de la esfera celeste podemos observar basta con realizar los siguientes pasos:

    1- Determinamos la latitud del lugar de observación: En mi caso y para redondear voy a poner 40º N
    2- Determinamos la declinación del cenit: Como ya dijimos que el cenit es igual a la latitud de observación, la declinación en este caso será de 40º
    3- Dado que solo podemos ver media esfera celeste, para determinar el horizonte sur restaremos 90º a nuestros 40º en el cenit . En nuestro caso todo lo que este por debajo de -50º de declinación (40º-90º) no lo podremos observar en ningun momento desde el lugar en el que nos encontramos, es decir, quedaría debajo del horizonte. Para determinar el horizonte norte, sumaremos 90º a nuestra declinación en el cenit. (90º desde el cenit hacia abajo y 90º desde el cenit hacia arriba suman 180º que es el valor de una semiesfera). Dado que llegamos al tope de declinación que son 90º, cuando se pasan se empieza a contar hacia atrás. Para nuestro caso, el horizonte norte es de 50º. Todo objeto que quede entre 90º y 50º será visible todo el año, mientras que los objetos que queden por debajo de -50º no serán visibles en ningun momento del año. Los objetos comprendidos entre -50 y 50º serán visibles en distintas épocas del año.
    Así como el horizonte sur nos marcaba que es lo que no podiamos ver debajo de el en el hemisferio norte, y el horizonte norte nos marcaba que es lo que solo podiamos ver durante todo el año por encima de el en el hemisferio norte,  al estar en el hemisferio sur, el horizonte norte nos marcará que es lo que, por debajo de este no podremos ver en ningun momento del año y el horizonte sur nos marcara que objetos, por encima de este podremos ver durante todo el año.
    Para el hemisferio sur,  pongamos por ejemplo -40º latitud, para determinar el horizonte norte, tenemos que sumar a nuestro cenit 90º. Por lo que por encima de 50º de declinación no podriamos ver ningun objeto durante todo el año. Para determinar el horizonte sur, tendríamos que restar 90º a nuestra declinación en el cenit, quedandonos -50º.
    Todo objeto por encima de 50º de declinación no será visible para esta latitud, mientras que los objetos por debajo de -50º serán visibles durante todo el año. Los objetos entre -50º y 50º serán visibles dependiendo de la época.
Aqui concluye mi entrada de hoy, espero que os haya gustado y hayais aprendido mucho. ¡saludos!


domingo, 8 de marzo de 2015

Estrellas variables I

En mi última entrada os comenté de pasada que, para aquellos aficionados que estuvieran interesados en aportar su granito de arena a la ciencia, con un equipo modesto podemos contribuir a ampliar los conocimientos que tenemos del universo mediante la observación de las estrellas variables. Incluso a simple vista se pueden llegar a realizar hallazgos, aunque lo óptimo es contar al menos con unos prismáticos para poder observar estrellas que de otro modo no serían visibles o serian demasiado débiles haciendo dificil su observación. Tengo que aclarar que para nosotros los aficionados existen otras formas de contribuir a la ciencia (Aparte de la observación de estrellas variables) de los que hablare en otras entradas. Antes de explicar como realizar las observaciones, y de como enviar los datos para que puedan ser procesados tendremos que saber que son las estrellas variables.

Las estrellas variables son aquellas cuyo brillo varia con el paso del tiempo. Las razones por las que las estrellas pueden variar su brillo pueden ser debidas a varios factores. Las estrellas pasan por distintas fases a lo largo de su vida por lo que es es logico que a lo largo de su vida su brillo pueda variar. Sin duda el cambio mas brusco de brillo que se puede dar en una estrella es cuando se convierte en supernova. Además es también posible que las variaciones de brillo no se produzcan por un cambio en la estrella sino porque algo tape la luz que nos llega a la Tierra como el eclipse que puede producir una estrella sobre su estrella hermana, o el transito de exoplanetas (aunque en este caso hacen falta instrumentos muy potentes para apreciar ese cambio de brillo). Para algunas estrellas, la variación en el brillo es periódica, es decir, se repiten ciclos de variación del brillo como muestra el gráfico de una estrella imaginaria de la derecha. Sin embargo, en el caso de otras estrellas, la grafica de brillo no sigue ciclos, sino que se produce un cambio de brillo y después no se vuelve al brillo orignal, como en el caso de las supernovas y en la grafica de la izquierda de una estrella imaginaria.  

A las estrellas variables que que siguen periodos en el cambio de su brillo como consecuencia de una contracción y expansión se las llama también pulsantes, mientras que a las que aquellas que sufren cambios irreversibles en su brillo se llaman cataclísmicas. Existen otros tipos de estrellas como las eruptivas o las rotantes que tienen que ver con la erupción de llamaradas solares en el primer caso, o la aparición de manchas solares a consecuencia de la rotación de la estrella en el caso de las rotantes. Las estrellas variables como consecuencia de los eclipses se llaman binarias eclipsantes.

Para aquellos que no lo sepan, el brillo de los objetos se clasifica en una escala en la que los objetos más brillantes tienen una numeración menor, mientras que los menos brillantes tienen una numeración menor mayor en la escala. Esto es debido a que en la antigüedad se dividió el brillo de las estrellas en 6 magnitudes, siendo las de primera magnitud las más brillantes y las de sexta magnitud las más tenues. Hoy en dia se sigue empleando un sistema parecido en el que puede, y hay estrellas más brillantes que magnitud 1 a las que se da una numeración menor e incluso negativa. Para que os hagais una idea, el sol tiene una magnitud aparente de -26.

En la proxima entrada ya iremos a algo más practico y os explicaré como determinar el brillo de una estrella variable, donde se pueden conseguir las cartas estelares y demás.

saludos!

sábado, 7 de marzo de 2015

Continuamos con otros 5 objetos Messier

En esta entrada los objetos Messier de los que voy a hablar son dos cúmulos y tres nebulosas. De los cúmulos ya hablé en las entradas anteriores y comente que lo mejor era observarlos con unos prismáticos por el amplio campo de visión que ofrecen estos instrumentos, ofreciéndonos una visión más global del objeto. Las nebulosas, otros objetos de los que voy a hablar en esta entrada son extensas zonas formadas por gases, de los que los más abundantes son el hidrógeno y el helio por este orden, en las que se produce la formación de estrellas o bien son restos de estrellas que explotaron en forma de supernova como la nebulosa del cangrejo. Las nebulosas de esta entrada se podrían considerar como semilleros para la formación de estrellas nuevas. Sin más empezamos con el primer objeto:

M25- Cúmulo abierto:

Tipo: Cúmulo abierto

Ascensión recta: 18h32m29,7sec

Declinación: -19°14’17,7’’

Constelación: Sagitario 

Este es un cúmulo muy extenso que está a unos 2000 años luz de la Tierra en el que podemos encontrar la estrella U Sagittarii, que es una delta cefeida, es decir una estrella cuya luminosidad varía de forma periódica y regular. Voy a aprovechar para comentar que si os interesa saber más sobre las estrellas variables y queréis contribuir a la ciencia de forma activa aun teniendo un equipo modesto, pasaros por la página de la American Association of Variable Star Observers. (está en inglés).

Este mes, desde España podemos observar este cúmulo desde las 4:00 de la mañana hasta que salga el Sol, mientras que en México lo podremos observar desde las 9:00 de la mañana hasta que salga el Sol. Desde Sudamérica se puede observar a partir de las 06:00 hasta que salga el Sol.

M8- Nebulosa de la Laguna:

Tipo: Nebulosa

Ascensión recta: 18h04m43,9sec

Declinación: -24°22’54,4’’

Constelación: Sagitario 

La nebulosa de la Laguna se sitúa a unos 5000 años luz de nosotros. En su parte más brillante tiene lugar una formación estelar muy intensa. Al encontrarse en la misma constelación que M25, el tiempos durante el cual estará por encima del horizonte en cada caso es aproximádamente el mismo que para el cúmulo abierto M25.

M20- Nebulosa Trífida:

Tipo: Nebulosa

Ascensión recta: 18h3m13,3sec

Declinación: -22°54’45,6’’

Constelación: Sagitario 

La nebulosa Trífida recibe su nombre de su forma. Parece dividida en tres partes por lineas oscuras de polvo. Esta más alejada de nosotros que M8, siendo la distancia de unos 5500 años luz aunque desde nuestra posición las observamos muy cerca la una de la otra. Al estar cerca de M8, el tiempo que podremos observarla para cada caso es aproximádamente el mismo que para M8 y para M25. Sin duda esta es una e las nebulosas que mas me gustan por la forma que tiene recordándome a una calavera.

M41- Cúmulo abierto:


Tipo: Cúmulo abierto

Ascensión recta: 6h47m39,3sec

Declinación: -20°45’03’’

Constelación: Can mayor

Ya conocido por Aristóteles, este cúmulo se encuentra muy cerca de la estrella Sirio en el firmamento. De nosotros dista unos 2300 años luz y contiene mas de 100 estrellas siendo muy fácil de localizar por el amplio campo que abarca y su brillo.

Desde España este mes lo podremos observar desde que se ponga el sol hasta la 1:20 de la madrugada aproximádamente. Desde México, al igual que en España se podrá ver desde que se ponga el Sol, sin embargo, se podrá observar hasta aproximádamente las 8:30 de la mañana, y en Sudamérica se podrá observar hasta una hora antes aproximádamente (7:30).

M42- Nebulosa de Orión:

Tipo: Nebulosa

Ascensión recta: 05h36m8,8sec

Declinación: -5°26’28,2’’

Constelación: Orión

Quizás sea la nebulosa más conocida de todas puesto que es muy fácil de observar incluso a simple vista, aunque para verla en todo su esplendor necesitaremos al menos unos prismáticos. Cuando mejor se observa es en invierno no solo por las condiciones del cielo (en invierno el cielo suele ser mas transparente) sino también porque es cuando la constelación de Orión es visible más tiempo. La nebulosa es tan brillante que se puede observar bien incluso en lugares con contaminación lumínica. La nebulosa está situada a unos 1300 años luz de la Tierra y ya era conocida en la antigüedad. Se extiende  por el centro de la constelación de Orión y dentro de la propia nebulosa podemos encontrar otras como la famosa nebulosa de la Cabeza de Caballo. Debido a su proximidad con M41, el tiempo de observación para cada caso será parecido al del cúmulo.

Espero que esta entrada os haya animado a salir al campo ahora que aumentan las temperaturas y viene el buen tiempecillo. Si os ha gustado la entrada os animo a que echéis un vistazo a las demás que he subido. ¡Saludos y hasta la próxima!