viernes, 19 de mayo de 2023

8. Mapas del cielo. PIAM - U.C.R. (Clase del 24/05/2023)

Material de lectura para el curso “Conversemos sobre astronomía”
clase del miércoles 24 de mayo de 2023
13:00 a 14:40. Aula 306. Edificio de Física y Matemática. U.C.R.

José Alberto Villalobos Morales|
villalobosjosealberto@gmail.com

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.


24 de mayo 2023; 22:00, Costa Rica. (UTC -6 horas)
10° Norte, 84° Oeste.

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: 

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 24 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 7 de junio a las 21:00; y para el día 10 de mayo a las 23 horas.


-EL Sol, la Luna y los planetas no calzarán porque tienen "movimiento"propio-, pero las estrellas sí, inclusive con muchos años de diferencia.
Le dejo de tarea extender todas posibilidades de uso de ese mapa.


21 de junio 2023; 08:57. Costa Rica
Muestra las frontereas de las constelaciones.
(heavens-above).

Por lo general los mapas tienen  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 , 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 cercana (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, en la noche. 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 24 de mayo a las 22:00 y el 21 de junio 08:37.

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 de una fecha 15 días adelante y 15 días atrás.

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

06 de julio 2023; 14:06. 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/Messier_object#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

https://cienteccrastro.blogspot.com/2009/12/siete-cabritas-madre-padre-y-otras.html

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