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!