martes, 24 de mayo de 2022

8. Mapas del cielo. PIAM - U.C.R. (Clase del 25/05/2022)

Algunas instrucciones para observar el cielo      

La observación del cielo es una de las actividades más estimulantes con las que se puede involucrar el ser humano, ya sea que lo haga solamente desde un punto de vista recreativo, meramente contemplativo, o que realice una profunda y dedicada actividad amateur o profesional.
Todas las noches y a cada hora, el cielo, en una noche despejada, le brinda innumerables objetos y eventos, que satisfarán ampliamente a observadores de todos los gustos e intereses.

15 de mayo; 22:00, Costa Rica. (UTC -6 horas)
10
° Norte, 84° Oeste.

(Heavens-above)

Los mapas del cielo que usamos ahora, los podemos construir digitalmente e imprimirlos, para el lugar, fecha y hora que los necesitamos, gracias a los "planetarios" que existen para computadoras de escritorio, o Apps para teléfonos celulares y tablets, por ejemplo The Skylive, Cartes du Ciel y Stellarium.
Sólo debe darle datos de sus coordenadas de posición (latitud y longitud), huzo horario (UTC-6), fecha y hora de la observación. Puede ir al pasado, presente o futuro.
Para gráficos no importa si usted, en Costa Rica, está en Sixaola, o en Peñas Blancas, la diferencia es mínima, excepto si quiere datos numéricos precisos para el orto y el ocaso del Sol y la Luna, clímax de conjunciones, o sobrevuelos de la Estación Espacial Internacional. Para todo lo demás basta con con las coordenadas promedio de Costa Rica (84
° Oeste, 10° Norte), UTC-6 horas ("Central Standard Time").
Si el teléfono celular tiene activo del GPS, normalmente se encarga de esos parámetros, excepto si quiere una fecha y hora diferente de la actual; usted la cambia.
El mapa de 15 de mayo a las 22:00 👆 lo hice con el sofware gratuito que proporciona el sitio Heavens-above, que le proporciona información astronómica adicional, muy
útil.

Si recuerda lo de "las estrellas salen (y se ocultan) 1 hora más temprano cada 15 días". Entonces el mapa anterior puede usarlo, con leves modificaciones para el día 1 de junio a las 21:00; y para el día 1 de mayo a las 23 horas.
-EL Sol, la Luna y los planetas NO calzarán-, pero las estrellas sí, inclusive con muchos años de diferencia.
Le dejo de tarea extender todas posibilidades de uso de ese mapa.

15 de junio 2022; 22:00. Costa Rica  
Muestra las frontereas de las constelaciones.
(heavens-above).

Note que todos los mapas tienen claramente marcado el Norte (N) en el margen superior, el Sur abajo, y a diferencia de los mapas geográficos, a la izquierda está el Este y a la derecha el Oeste. Esto porque al calzarlos con el cielo, usted puede rotarlos, sobre la recta N-S e imaginarlos sobre su cabeza.

Para orientarse con uno de los mapas mensuales, el observador, que mira en una cierta dirección, por ejemplo:

  • Hacia el Oeste, debe sostener el mapa de tal manera que el punto cardinal Oeste quede hacia sus pies [HACIA ABAJO].

  • Si está mirando hacia el Este, el mapa debe sujetarse con la letra E hacia abajo.

En esta última situación, el Oeste le queda a su espalda el Sur hacia la derecha y el Norte hacia la izquierda.

  • La estrella Polaris, "en el " polo norte celeste, siempre estará ccercana (sólo 10 grados) del borde (N) del mapa
Recuerde que: 
  • la altura del polo norte celeste sobre el horizonte, es igual a la latitud geográfica del observador.
Entonces para la latitud promedio de Costa Rica (10° N), Polaris estará siempre a 10° sobre el horizonte, entonces:
  • Si observa hacia el Norte, debe volcar el mapa, de tal manera que la letra (N) quede a sus pies. El Sur quedará a su espalda, el Este a la derecha y el Oeste a la izquierda.
Para afinar la orientación de un mapa estelar, con lo que "ve" en el cielo, se ubican las  estrellas más brillantes y los patrones de las constelaciones más notables, haciendo una correlación con los puntos del mapa.
Siempre tenga presente la relación de escala entre lo diminuto del mapa y la inmensidad del cielo. Es muy importante... practique.

Los mapas anteriores muestran además un círculo máximo de la esfera celeste; la eclíptica
(https://en.wikipedia.org/wiki/Ecliptic), que determina la trayectoria del Sol (¡y los planetas!) vistos desde la Tierra.
Se puede también incluir a voluntad el ecuador celeste, el ecuador galáctico y las fronteras de las constelaciones, además de quitar y poner las rectas que unen las estrellas brillantes. Debe indicárselo al programa.
Normalmente los Apps de celulares se encargan automáticamente de algunos de los cambios anteriores, pero las imágenes son muy pequeñas y le hacen perder (a usted) la adaptación nocturna de sus ojos, si los levanta sobre su cabeza, cuando los usa en el campo. Yo prefiero no usarlos, pero... "a gusto del cliente".

¿Y a una hora diferente de las 22:00?

Los dos mapas anteriores están construidos para que le calcen  bien el día quince de mayo (y 15 de junio) a las 22 horas (10 p.m. hora oficial de Costa Rica).

Sin embargo, debido al movimiento de rotación de la Tierra, de Oeste a Este;

  • La esfera celeste gira de Este a Oeste 360° en 24 horas, es decir, 15° por hora, o un grado cada cuatro minutos.
  • Si observa a las 23 horas, las constelaciones cercanas al horizonte occidental ya se habrán ocultado.
  • Las que se muestran (en el mapa) saliendo por el horizonte oriental, ya  estarán encima el horizonte.
    En esta situación le serán de mucha ayuda los mapas del mes posterior y del anterior

  • Si observa a las 21 horas, también podrá compensar con mapas corridos un mes, hacia atrás o hacia adelante.

15 de julio 2022; 22:00. Costa Rica.
Muestra el contorno de la Vía Láctea, ecuador galático y eclíptica.
Cuando hace el mapa, puede quitar y poner algunos parámetros y hacer zoom.
(Cartes du Ciel)

¿Y para otras fechas?

Por simplicidad suponga que la Tierra realiza su movimiento de revolución de 360° alrededor del Sol, en 360 días, esto es, 1 grado por día.
Si combinamos el efecto de la rotación y de la revolución de la Tierra encontramos que que: 

  • Las estrellas salen por el horizonte (oriental) una hora más temprano cada quince días, y desde luego se ocultan bajo el horizonte (occidental) una hora más temprano cada quince días.

Por tal motivo, el mapa del 15 de mayo a las 22 horas, es también válido para el 15 de abril a las 24 horas, para el 15 junio a las 20 horas. Pero también para....
Por eso, se considera que basta con un conjunto de 12 mapas, para el cielo de todo el año, si hacemos las correcciones apropiadas.
Así trabajábamos hace unos 20 años, pero ahora las Apps de los teléfonos celulares ayudan   
-un poco-.

Para buscar detalles como un cúmulo de estrellas, una nebulosa, etc., puede ser necesario, acudir a un mapa detallado de una constelación  específica.
Le dejo de tarea ubicar en un mapa (o en una App) la Nebulosa Cabeza de Caballo en Orion y el cúmulo globular Omega Centauri  👇.

https://apod.nasa.gov/apod/ap210509.html

https://apod.nasa.gov/apod/ap210603.html

Objetos Messier
En 1784 el astrónomo francés Charles Messier compiló una lista de 100 objetos, de apariencia borrosa, que podrían confundirse con cometas.
Esta lista de objetos Messier (M1 a M109), contiene una buena parte de los mejores objetos que un aficionado a la astronomía puede observar utilizando equipo moderado. No pierda la oportunidad de observarlos cada vez que mira el cielo. El catálogo Messier completo puede encontrarlo en (
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Messier_objects).

Algunos objetos M de interés:

Objeto

Tipo

Constelación

Nombre

Imagen

M1

Nebulosa

Taurus

Nebulosa del cangrejo

Crab Nebula Mosaic from HST

M8

Nebulosa

Sagittarius

Nebulosa Laguna

The Lagoon Nebula in Three Colors

M13

Cúmulo. Globular

Hercules

Cúmulo de Hércules

M13: The Great Globular Cluster in Hercules

M20

Nebulosa

Sagittarius

Nebulosa Trífida

A Beautiful Trifid

M31

Galaxia

Andromeda

Galaxia de Andrómeda

M31: The Andromeda Galaxy

M33

Galaxia

Triangulum

Galaxia de Triángulo

M33: Triangulum Galaxy 

M42

Nebulosa

Orion

Nebulosa de Orión

M42: The Great Orion Nebula

M44

Cúmulo abierto

Cancer

Pesebre.

M44: The Beehive Cluster

M45

Cúmulo abierto

Taurus

Pléyades

M45: The Pleiades Star Cluster


miércoles, 18 de mayo de 2022

7. Constelaciones zodiacales. PIAM - U.C.R. (Clase del 18/05/2022)

Constelaciones Zodiacales (de la eclíptica).

Aries (Carnero).   

Con un tamaño de 441,4 grados2, Aries está debajo de Andrómeda, encima de Cetus y al Oeste de Taurus.
Se observa mejor durante el otoño (setiembre a diciembre) y el invierno (enero a marzo).
Culmina a las 22 horas el 20 de noviembre.
A simple vista Aries sólo tiene tres estrellas de interés; la gigante roja Hamal (a Ari) a unos 75 años luz, Sheratan ( β Ari) a 52 años luz y la binaria física Mesarthim (γ 
Ari) a unos 160 años luz.

Taurus (Toro).

Taurus se reconoce por la cabeza de toro en forma de "V", con la gigante roja Aldebarán como su ojo. Con dos largos cuernos, uno termina en la estrella (ζ Tauri), cerca de la "Nebulosa del Cangrejo" (M1).
Este objeto es un remanente de la brillante supernova reportada por astrónomos chinos el 4 de julio del año 1054.
El otro cuerno termina en la estrella Elnath (
β Tau) que está a unos 300 años luz.
Aldebarán (a Tau) es una de las pocas estrellas de primera magnitud que puede ser ocultada por la Luna. Su color es anaranjado, la temperatura de su superficie es 3400 K y está a una distancia de 68 años luz.
Hay dos cúmulos galácticos (abiertos) en Taurus, las Pléyades (M45) o "siete cabritas", que culmina a las 22 horas. el 15 de diciembre y las Híades (o lluviosas), cerca del vértice de la "V" y marcan la cabeza del toro.


Pléyades.


Nebulosa del Cangrejo.


Híades.

Gemini (Gemelos).

La estrella doble Castor (Gem) que está a unos 45 años luz es la mayor atracción estelar en Gemini.
La gigante roja Pollux ( β Gem) que representa la cabeza del gemelo inmortal, más brillante que Castor, brilla con un color amarillento. La temperatura en su superficie es 4500 K, es unas 35 veces más luminosa que el Sol y está a unos 35 años luz.
M35 es un cúmulo abierto que ofrece una visión magnífica con binoculares. Está al pie de Castor, cerca de la estrella variable Tejat (η Gem).
NNGC 2392.
Un buen blanco para telescopios pequeños es la nebulosa planetaria NGC 2392 también llamada "Nebulosa esquimal”, la cual se encuentra cerca de la estrella  doble 
 (δ Gem) o Wasat.



Cáncer (Cangrejo).

Esta pequeña constelación (505,9 grados2) culmina a las 22 horas el primero de marzo.
Sus estrellas más importantes, casi todas  de magnitud mayor que 4,  forman una letra lambda (λ).
Hay dos cúmulos galácticos en Cáncer, ambos clasificados como objetos Messier. El más notable es M44 conocido como Praesepe ("Pesebre"), que tiene una edad de 650 millones de años y está a 525 años luz. Se puede observar a simple vista (m = 3,1) y es un magnífico blanco para binoculares.
El otro cúmulo es M67,  cercano a la estrella Acubens (Cancri), está a 2500 años luz. Su magnitud visual total es 6,9 y requiere por lo tanto la ayuda de binoculares o telescopio para poderlo observar.     

Leo (león). 

Esta constelación culmina a las 22 horas el primero de abril.
Alpha Leonis o Regulus (m= 1,36) es la estrella más brillante, la cual forma el punto de un bien definido signo de pregunta invertido, bastante fácil de identificar. Regulus está a 85 años luz y su posición a sólo 0,5 grados de la eclíptica la hace un sitio común para ver allí la Luna y los planetas brillantes.
La estrella de segunda magnitud Denebola (β Leonis) constituye el extremo oriental de un triángulo, cuyas otras dos estrellas son (δ Leo) y (θ Leo).
La estrella Algieba (γ Leo), la melena del león, es una  de la binarias más bellas. Las dos estrellas de segunda y tercera magnitud producen una magnitud visual total de 2,30 y tienen una coloración anaranjada.
Cinco objetos Messier, M65, M66, M95, M96M105, son algunas de las galaxias y nebulosas de Leo que pueden verse con telescopios moderados. 

M66.

Triplete de Leo.
M66                                   NGC3628
M65                            

M96.

Virgo (Virgen).    

Virgo es también una constelación ecuatorial, cuyo centro culmina a las 22 horas alrededor del 10 de mayo.
Contiene el punto del equinoccio de setiembre muy cercano a la estrella de segunda magnitud Alaraf (β Vir).
La estrella (Vir), más conocida como Spica  ("Espiga"), es una binaria de magnitud 1, la 16ava estrella más brillante del cielo, 2300 veces más brillante que el Sol,  está a 275 años luz.
M104.
A pesar de que la Vía Láctea no pasa por esta área,
Virgo contiene cientos de galaxias, entre ellas 11 objetos Messier, M49, M58, M59, M60, M61, M84, M86, M87, M89, M90 y M104.
M87 tiene más estrellas que la galaxia de Andrómeda o que la Vía Láctea y se considera un buen candidato para la existencia de un masivo agujero negro en su centro.
La "Galaxia del Sombrero" en la frontera con la constelación Corvus, fue descubierta después que Charles Messier finalizara su catálogo con 102 objetos y se agregó a la lista en 1784 como M104.  

Libra (Balanza).

Las estrellas (Lib) o Zuben Elgenubi ("pinza austral del escorpión"), (β Lib) o Zuben Elschemali ("pinza boreal del es­corpión"), (γ Lib)  y (σ Lib) forman una especie de trapezoide con el cual se puede identificar la constelación, que mide 538 grados2.
Libra representaba entre los griegos el símbolo de la justicia.
Antiguamente se le unía a la constelación Scorpius, de ahí los nombres árabes de las dos estrellas principales.
Libra es el único miembro inanimado del zodiaco.

Scorpius (Escorpión).

Es para mí la constelación más notable del zodiaco.
Según la mitología el escorpión fue la criatura enviada por Apolo para matar a Orión, por eso los dioses los pusieron en lados opuestos del cielo.
La estrella supergigante roja Antares (Scorpii) es la más brillante de la constelación, tiene un diámetro de 700 veces el del Sol, aunque su masa es sólo unas 10 o 15 masas solares, está a 520 años luz. 
La segunda  estrella en brillo es Shaula (λ Scorpii), al final de la ponzoña del escorpión.
Hay cinco objetos Messier en la constelación, los cúmulos galácticos M6 y M7, al Noreste de Scorpii. Los cúmulos globulares M4, a sólo 1,2° al Oeste de Antares y el  M80, a la mitad de las distancia entre Antares y (β Scorpii). M62 es un cúmulo globular colocado en la frontera 
entre Scorpius y Ophiuchus.
Scorpius
(foto de Emilio Mora. San Cruz de Turrialba).

Sagittarius (Sagitario).

Esta constelación no contiene estrellas especialmente brillantes, pero la Vía Láctea y su centro se encuentran en la parte Oeste de la constelación.
La "cafetera", formada por las estrellas (λφσζε, γ Sag), es fácil de identificar.
La Estrella más brillante de toda la constelación es (ε Sgr), denominada Kaus Australis, su magnitud es 1,82.
Hay también gran cantidad de estrellas dobles, estrellas variables, cúmulos galácticos (M17, M18, M21, M23, M24 y M25), cúmulos globulares (M22, M28, M54, M55, M69, M70 y M75), y tres nebulosas difusas; la "Trífida" (M20), la "Laguna" (M8) y la "Omega(M 17).

Nebulosa Trífida.

Centro de la Vía Láctea.




Nebulosa Laguna.

Capricornus (Capricornio).

Capricornus culmina a las 22 horas alrededor del primero de setiembre.
Las estrellas principales forman un triángulo invertido, como la parte inferior de un "bikini".
Alfa Capricorni (Al Giedi) es un par óptico visible al ojo desnudo, cada uno de cuyos miembros es a su vez doble.
Beta Capricorni es también una estrella doble.
M30 es un cúmulo globular descubierto por Messier en agosto de 1764, con un telescopio de 5 cm de apertura.

Aquarius (Acuario).

Aquarius culmina a las 22horas el primero de octubre.
El asterismo más simple de identificar es el jarrón con el agua, en forma de "Y", que se parece mucho al símbolo de los autos Mercedes-Benz. La "Y" está formada por las estrellas Zeta (ζ ) al centro, Pi (π), Eta (η) y Gamma(γ).
Al Este del jarrón está la estrella de tercera magnitud Aquarii, conocida como Sadalmelik. Más al Sureste está Aquarii o Sadalsud también de tercera magnitud.
Hay dos cúmulos globulares en Acuario, M2 y M72.
También hay dos nebulosas planetarias, la "la nebulosa de la hélice", considerada la más grande y cercana, y la "nebulosa Saturno.
M73  no es un cúmulo verdadero, es simplemente un nudo de 4 estrellas pequeñas. 

Pisces (Peces).

Pisces es una constelación grande (889 grados2), no contiene estrellas muy brillantes y su centro culmina a las 22 horas cerca del primero de noviembre.
Es interesante observar el "Circulete", formado por las estrellas ιθ, γκλ , el cual representa al pez occidental.
M74, una galaxia espiral de magnitud total 10, es otro de los objetos no estelares incluidos posteriormente en el catálogo Messier.

Ophiuchus (serpentario).

Es una constelación no zodiacal por la que pasa la eclíptica:
Ophiuchus es una gran constelación con muchas estrellas, pero ninguna es más brillante que magnitud 2. Está Localizada al Norte de Scorpius y al Sur de Hercules, y culmina a las 22 horas el 5 de julio.
La estrella Ras Alhague (a Oph) y Kelb Alrai (β Oph), son las estrellas más brillantes, con magnitudes respectivas de 2,1 y 2,9.
Cinco cúmulos globulares M9, M10, M12, M19 y M62 pueden verse con telescopios pequeños.
La eclíptica pasa a través de esta constelación, y el Sol la recorre del 30 de noviembre al 18 de diciembre, lo cual representa un problema para quienes pretenden conciliar los signos zodiacales con las constelaciones que recorre el Sol.