Astronomía de posición

    A principios de Junio di una charla a los compañeros de Astromallorca sobre el tema de astronomía de posición. Me centré en lo teórico pero hice hincapié con ejercicios prácticos para conocer y desarrollar el tema de las latitudes y longitudes en la esfera celeste visto desde cualquier observador situado en el planeta Tierra.

     Preparé el taller con mi primer keynote (el power point de Dios) es decir, de Apple. Es muy intuitivo y ahora que me he pasado al lado oscuro de Apple, puedo indicar que merece la pena cambiarse. Pasar de Windows, en definitiva, es una opinión mía personal, simplemente propia.

      Cuando inicié esa maravillosa pasión de la Astronomía tenía por entonces 10 años y muchas ganas de aprender y conocer nuevas cosas. Tenéis en mi blog en el apartado de mis telescopios una pequeña reseña de esos maravillosos años de mi niñez que todos recordamos con alegría y mucha nostalgia.

       Recuerdo con mucho cariño mi primer libro de Astronomía del astrófilo (aficionado a la Astronomía) Josep Maria Oliver de la Agrupación Astronómica de Sabadell del cual fui socio durante unos años. Tengo recuerdos muy gratos de la Agrupación por su eficacia, constancia y buena dedicación a la Astronomía.

   Con los años, y para basarme también en la charla que di, me basé en un segundo libro de Astronomía que me supuso un avance importante en la observación con mi antiguo telescopio, Vixen 90mm. y 1400mm de distancia focal. Se trata de la Guía del firmamento de José Luís Comellas

      Un gran libro muy práctico para su uso con el telescopio, donde te permite localizar por constelaciones dobles, cúmulos estelares, globulares y galaxias, …

      Es uno de los libros que le tengo más cariño ya que fue muy práctico su uso mientras realizaba mis primeras observaciones telescópicas con el antiguo telescopio Vixen. La mayoría de las observaciones que he realizado de dobles, cúmulos estelares, globulares, galaxias, … están basadas en las comentadas en el libro.

     En la foto podéis ver el autógrafo del autor cuando estuvo dando una conferencia en Palma en 1994. El libro lo adquirí a principios de la década de los ochenta.

          En la conferencia sobre Astronomía de posición me basé en el entendimiento de las coordenadas y en la importancia de conocer la hora sidérea para saber e interpretar el cielo que tenemos arriba en cualquier posición del planeta y a cualquier hora.

La rotación

      La Tierra cada 24 horas, exactamente cada 23 h 56 minutos, da una vuelta completa alrededor de un eje ideal que pasa por los polos, en dirección Oeste-Este, en sentido directo (contrario al de las agujas del reloj), produciendo la impresión de que es el cielo el que gira alrededor de nuestro planeta. A este movimiento, denominado rotación, se debe la sucesión de días y noches, siendo de día el tiempo en que nuestro horizonte aparece iluminado por el Sol, y de noche cuando el horizonte permanece oculto a los rayos solares. La mitad del globo terrestre quedará iluminada, en dicha mitad es de día mientras que en el lado oscuro es de noche. En su movimiento de rotación, los distintos continentes pasan del día a la noche y de la noche al día.

         Estos son los conceptos válidos para la rotación de nuestro planeta. Pero es importante la rotación exacta de los 23h. 56m que definimos como día sidéreo. El día sidéreo se define como el tiempo que necesita nuestro planeta para volver a ver en la misma posición cualquier estrella.

La precesión

Los movimientos de rotación y traslación serían los únicos que la Tierra ejecutaría si ésta fuese completamente esférica, pero al ser un elipsoide de forma irregular aplastado por los polos la atracción gravitacional del Sol y de la Luna, y en menor medida de los planetas, sobre el ensanchamiento ecuatorial provocan una especie de lentísimo balanceo en la Tierra durante su movimiento de traslación. Este movimiento recibe el nombre de precesión o precesión de los equinoccios, y que se efectúa en sentido inverso al de rotación, es decir en sentido retrógrado (sentido de las agujas del reloj).

        Bajo la influencia de dichas atracciones, el eje de los polos terrestres va describiendo un cono de 47º de abertura cuyo vértice está en el centro de la Tierra.

Círculo de la Precesión de los Equinoccios

 

       Este movimiento puede compararse con el balanceo de una peonza que, al girar su eje, oscila lentamente mientras se traslada por el espacio, algo parecido sucede con la Tierra.

     Debido a la precesión de los equinoccios se dan las siguientes consecuencias:

               1) La posición del polo celeste va cambiando a través de los siglos. Actualmente la estrella Polar (se llama así porque está cerca del Polo Celeste), α Ursa minoris es una estrella que no coincide exactamente con el Polo Norte Celeste, siendo la distancia de la Polar al Polo de aproximadamente 1º, se irá aproximando hasta el año 2160 llegando a una distancia de 30′, luego se alejará paulatinamente describiendo un inmenso círculo para volver un poco cerca de su posición actual después de transcurrir 25.765 años.

         (2) El desplazamiento de la retícula de coordenadas astronómicas (A.R.(α) y declinación (δ)) respecto a las estrellas. El Punto Aries ó γ y las coordenadas de las estrellas varían continuamente. Aunque imperceptibles, estos desplazamientos son significativos en largos períodos de tiempo y requieren constantes correcciones de dichas coordenadas celestes para un año en concreto. Actualmente el patrón está establecido para el comienzo del año 2000.

                3) El lento pero continuo deslizamiento que tiene lugar entre las constelaciones y los signos zodiacales, que vinculados a las estaciones siguen a la Tierra en su movimiento. Mientras que ahora, durante las noches invernales, observamos algunas constelaciones como Tauro y Géminis, el Sol se encuentra en las constelaciones estivales como Escorpio y Sagitario. Bien, dentro de 13.000 años en las noches de invierno se observarán a Escorpio y Sagitario mientras que el Sol se encontrará en las constelaciones como Tauro y Géminis, constelaciones que se habrán convertido en estivales.

       Por acuerdo tomado en una conferencia internacional celebrada en 1884 en Washington y auspiciada por el entonces presidente de los Estados Unidos, a la que asistieron delegados de 25 países, el «meridiano de referencia», a partir del cual se miden las longitudes, es decir, el que se considera el «meridiano 0°», es el meridiano de Greenwich, llamado así porque pasa por el antiguo observatorio astronómico de Greenwich (que, en esa época, era un suburbio de Londres).

                El meridiano del lugar, también llamado meridiano local o simplemente meridiano, es aquel meridiano que pasa por el punto en el que se sitúa el observador.

                       A partir del meridiano de Greenwich se establecieron los husos horarios. A partir del grado 0 y hacia el este aumentará la hora, y hacia el oeste, disminuirá la hora. El meridiano de Greenwich sirve además para conocer la longitud de un punto cualquiera sobre la superficie terrestre, es decir, la distancia que existe entre un punto cualquiera y el meridiano de Greenwich. De esta manera se tiene longitud este si se mueve hacia la derecha y longitud oeste si se desplaza hacia la izquierda.

Búsqueda y localización de las constelaciones

               Encontrar constelaciones es un estímulo para cualquier principiante, y que todos hemos pasado por ello como una aventura frente al reto del cielo oscuro que tenemos encima de nosotros para cualquier noche. La clave consiste en identificar las más brillantes y luego saltar de estrella a estrella según las direcciones que tienen y que se expone en esta página. Empecemos con la aventura. Tenéis más información en el blog a cerca de cómo localizar las constelaciones.

               Orientarse en el cielo puede resultar al principio bastante desalentador, por la dificultad de empezar a localizar formas y figuras, pero en realidad no es más difícil que leer un mapa de carreteras y una pequeña dosis de relajación. Las estrellas durante cualquier noche parecen que deambulan suavemente por el cielo, y además, mañana por la noche semejaron las mismas. Pero ¿cómo encontrar el camino a un punto determinado en un cielo tan inmenso y abarrotado de estrellas? Muy fácil, una estrella como referencia y luego saltar de una estrella a otra.

Encontrar el norte

                   Para los habitantes del hemisferio norte el cielo presenta una estrella brillante cerca del polo norte celeste, que es un buen punto para iniciarse.

         Podemos intentar localizar la Osa Mayor o Ursa Major en nuestros cielos septentrionales durante las noches de primavera y otoño. Luego mentalmente dibujamos una línea imaginaria que una las dos estrellas más brillantes de la osa que corresponden a las estrellas Dubhe o α de color naranja claro de magnitud 2 y Merak o β de color blanco de 2.4; y alargada cinco veces y ahí estará la estrella polar o Polaris de magnitud 2.1 y de color amarillo claro en la constelación de la Osa Menor o Ursa Minor.

Encontrar el sur 

        Para un observador del hemisferio sur no resulta nada fácil localizar el polo sur celeste ya que no está jalonado por estrellas brillantes, pero existen diversos caminos interesantes para localizarla.

Polo sur Celeste

                 El más fácil es alargar el largo brazo de la Cruz del Sur o Crux cuatro veces y media para acercarse al polo. Éste está muy cerca, señalado por la estrella s Octantis u Octante que resulta demasiado débil para ser útil.

Hora Siderea

    Veamos ahora un número de estrellas indicando además de su nomenclatura las coordenadas celestes centradas en el año 2000,0. Ambas son la Ascensión Recta ó α y la declinación ó δ. Digo 2000,0 porque debido a la precesión de los equinoccios las coordenadas cambian muy lentamente en los 26.000 años de duración.

❖       Estrella                    A.R.                Dec.
❖ Alfa Andromedae      00.07           +28º56’
❖ Beta Cassiopeae        00.08           +59º00′
❖ Alfa Arietis                 02.06           +23º24’
❖ Alfa Ceti                     03.01            +03º39’
❖ Alfa Tauri                  04.34             +16º27’
❖ Beta Orionis              05.13              -08º14’
❖ Alfa Orionis              05.54                07º24’
❖ Alfa Canis Majoris   06.44              -16º41′
❖ Beta Gemini             07.44               28º06’

❖ Alfa Leonis               10.07                12º06’
❖ Alfa Virginis            13.24                -11º01’
❖ Alfa Bootis               14.14              +19º19’
❖ Alfa Scorpii              16.28             -26º22’
❖ Alfa Lyrae                18.36            +38º45’
❖ Alfa Aquilae            19.49              08º48’

❖ Alfa Cygni               20.40               45º11’
❖ Alfa Pegasi             23.03             +15º04’

     Fijaros en la ascensión recta. Indica el meridiano celeste dónde está nuestra estrella. El planisferio celeste tiene una dimensión de 360º (circunferencia) como el globo terráqueo, pero si lo pasamos en horas se indica la ascensión recta o meridiano de 0 a 24 horas; siendo 360º el de 24h por ejemplo. Es decir cada hora de uso horario corresponde a 15º de arco.

     Esto nos pasa lo mismo con los meridianos terrestres. Tenemos el meridiano de Greenwich y a partir de este un uso horario diferente cada 15º ya que 15º x 24 horas = 360º de arco.

        Cómo sabéis en España nuestro uso horario está desplazado al este y utilizamos el GMT+1 cuando nos correspondería el GMT. Pero bueno, es un asunto más bien político como casi en todo en este país o Europa.

          Si obtenemos la hora sidérea  nos da mucha información del cielo que en estos momentos podemos ver. Podemos encontrar aplicaciones gratuitas dónde nos lo indican.

               La hora sideral coincide con nuestra hora universal en el equinoccio de Primavera cuando el Sol alcanza el punto γ ó punto Aries, a partir de este día el reloj sideral se retrasa cada día 3m56″, alcanzando las 24 horas en un año.

              Recuerdo de joven, cómo anécdota cuando leí en los libros el significado de la hora sideral en los relojes me fui a la primera relojería del pueblo dónde vivía y les pedí si vendían relojes sidéreos. Recuerdo que me pusieron una cara de extraños, no sabían de que se trataba y les expliqué que se trata de un reloj normal pero que se retrasa cada día casi 4′. Evidentemente salí desilusionado de la relojería pero con ganas de algún día tenerlo.

          En la aplicación gratuita que obtuve y que podéis encontrar en cualquier dispositivo móvil, podeís ver la hora local y lo más imporante la hora sideral. Marca las 14:39 siderales. Esto significa que según la tabla anterior de las estrellas más brillantes hace un cuarto de hora que la estrella Arturo ó α Bootis pasó por el meridiano, es decir, por el punto más alto con respecto a nuestro horizonte visual, también, se utiliza el argot culminar al momento que la estrella se halla en el punto más alto del horizonte que coincide con el meridiano sur.  En cambio, para el caso de Antares, le falta casi dos horas para que culmine, es decir, ya está sobre el horizonte pero aún no ha alcanzado su máxima altura en el horizonte sur.

     Por tanto, con la hora sideral podemos detectar qué estrellas son visibles  y en qué posición las podemos ver.

     Por otra parte está la altura sobre el horizonte, donde 0º es el horizonte y 90º el cénit. Para calcular qué inclinación tiene el ecuador celeste debemos de restar 90º a la latitud del lugar. Por ejemplo, desde dónde os escribo, en Mallorca, cuya latitud es de +40º el ecuador celeste culmina a una altura de 50º sobre el horizonte. Es decir, si miramos al sur y  a su meridiano, el ecuador celeste está a 50º, un poco más que medio ángulo recto con respecto al horizonte.

      Esta diapositiva es la más importante a la hora de exponer a los compañeros de Astromallorca toda la teórica recibida. En ella podéis ver el mapa celeste completo en la ascensión recta (AR) y en la declinación (Dec.).

       Podemos observar muchas características, pero si sabemos la hora sideral en ese momento y lo señalamos en la coordenada de la longitud (A.R.) podremos ver el cielo que actualmente está en el meridiano y el observable durante la noche.

           Y conociendo nuestra latitud y dibujando la líneas  con la latitud desde dónde estás puedes ver qué estrellas durante el día (día y noche) las puedes ver encima de cabeza, es decir, en el cénit.

            Por ejemplos, desde Mallorca con una latitud de +40º, podemos ver Vega, una de las estrellas más brillantes en el cenit. Y a qué hora? pues siempre a las 18h.36m. hora sideral de cada día que corresponde a la ascensión recta de la estrella Vega.

           Otra curiosidad si os fijáis es la curva del ecuador de la Vía Láctea. Tiene una inclinación de unos 60º, ¿Sabéis porqué?.

       Simplemente porque el plano nuestra galaxia, la Vía Láctea está inclinado 60º con respecto a nuestro plano del Sistema Solar.

Curioso, verdad!!!, …