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7 de octubre de 2012

CURSO DE INICIACIÓN DE ASTRONOMÍA (Parte 5) - Instrumentos ópticos astronómicos


5. Instrumentos ópticos astronómicos

5.1 Los prismáticos5.2 El telescopio

5.3 Las lentes

5.4 El tubo óptico y los portaoculares

5.5 La montura

5.6 Otras monturas
5.7 Tipos de telescopios

5.8 Consejos a tener en cuenta
5.9 Las monturas de los telescopios
5.10 Las monturas ecuatoriales
5.11 Círculos graduados
5.12 La alineación del telescopio
5.13 Los oculares
5.14 Explicación de los oculares
5.15 Los aumentos del objetivo


5.1 Instrumentos ópticos astronómicos - los prismáticos


El siguiente paso sería disponer del primer instrumento, siendo el ideal unos prismáticos o binoculares. Es un placer pasearse, prismático en mano, por la Vía Láctea en una noche veraniega contemplando ante nuestros ojos nebulosas, cúmulos estelares y estrellas no visibles a simple vista.



Si el aficionado dispone de unos prismáticos guardados en casa, será un buen instrumento para empezar.


Los binoculares son baratos, fáciles de usar (permitiendo apuntar y observar con rapidez a los objetos celestes), de transportar y guardar. Estos instrumentos tienen un campo de visión amplio, mostrándonos una zona del firmamento mayor que la de un telescopio, que nos lo limita.

A diferencia de los telescopios, que invierten la imagen, los binoculares siempre nos ofrece la imagen derecha tal como se observa a simple vista gracias a los prismas porro incorporados en su interior.

Los prismáticos nos amplían aquellas zonas que a simple vista se veían pocas estrellas, apareciendo esta vez repletas de ellas, proporcionándonos magníficas vistas.

Una vez que se tenga unos prismáticos hay que disponer de mapas estelares y guías, que con el tiempo se irá adquiriendo habilidad en su uso. Hay algunos fenómenos que se observan mejor con prismáticos que a ojo desnudo.


                                            


Los prismáticos son unos instrumentos ideales para empezar en astronomía, mucho antes de comprarse un telescopio se ha de usar este instrumento óptico durante algún tiempo.



Para empezar nos permite distinguir algunos cráteres y cadenas montañosas de la Luna, los constantes cambios de los satélites galileanos, y todos los planetas excepto Plutón, así como los asteroides más brillantes como Vesta, Pallas, etc... Algunas nebulosas como M42 o Gran Nebulosa de Orión, y ciertas galaxias como M31 denominada Galaxia Andrómeda.


Se pueden identificar muchas estrellas dobles y estudiar la variación de luz de las estrellas variables. Pero se convierten en magníficos instrumentos para la contemplación y observación de cúmulos abiertos.

También son imprescindibles para la observación de cometas grandes y brillantes con extensas colas. Incluso se observan mejor los eclipses de Luna con unos prismáticos que a simple vista.

Cuanto más grande sean los objetivos de los prismáticos, más luz recogerán y mejor veremos los objetos débiles. Los aumentos elevados hacen danzar las estrellas y demás cuerpos celestes si no se dispone de un trípode, ofreciéndonos además un campo menor de visión, resumiendo:



1) A mayor aumento < campo de visión



2) A menor aumento > campo de visión



Para uso astronómico se recomienda unos prismáticos 7x50 o bien 10x50 que incorporen unos prismas de porro, en el primer ejemplo, 7 es el número de aumentos que proporcionan los prismáticos y 50 hace referencia al diámetro del objetivo en milímetros. Los aumentos no han de superar, una vez más, los 10 aumentos, ya que como los prismáticos pesan, nos cansamos enseguida haciéndonos bailar los objetos celestes, para estos casos se recomienda que los prismáticos vaya acoplado a un trípode.



Evitar los prismáticos baratos, y decidirse por la compra de uno de calidad pero comprobarlo antes, las lentes han de estar recubiertas por una capa antireflectante ("Coating").



5.2 Instrumentos ópticos astronómicos - El telescopio



Abundante lectura, consejos y lecciones teórico prácticas sobre los distintos modelos y monturas de los TELESCOPIOS para aficionados, recorren las redes de Internet.


Todas las Asociaciones de astrónomos amateurs del Planeta, han publicado hasta la saciedad, el desarrollo de los telescopios, las distintas monturas que les acompañan, los distintos métodos para sus puestas en estación (posicionamiento del telescopio al Polo celeste), y como sacarles el mejor aprovechamiento.

Desde las Asociaciones Astronómicas se han realizado estudios de la totalidad de los telescopios que han aparecido en el mercado especializado, investigación de los instrumentos que han dado los mejores resultados con la práctica observacional.

En revistas especializadas aparecen casi todos los meses, artículos en los que se desmenuza técnicamente los distintos instrumentos que salen al mercado y su comportamiento práctico ( SKY & Telescope, Astronomy , Internet y en revistas periódicas de las Asociaciones).

En esta entrega, voy a salirme de lo que realmente por naturaleza se entiende la Iniciación a la Astronomía y vamos a dar un repaso a los mínimos elementos técnicos que deben acompañar al TELESCOPIO para que la trilogía PRECIO - CALIDAD - RESULTADOS, sean una realidad en manos de los aficionados que se inician en la comprensión y práctica de la Astronomía. Deseo dejar claros los conceptos de los mecanismos que acompañan la óptica y montura del telescopio en su buen funcionamiento, básicamente, en los modelos más utilizados por los aficionados.




Hay que entender que los espejos aluminizados y lentes de los que se dotan los distintos modelos, si son de buena calidad por su fabricación y calibrado, su valor en el mercado es elevado. No se puede pretender adquirir una óptica excelente a un precio módico. Lo mismo ocurre con las monturas que soportan el telescopio, el mecanismo de la cruz de ejes, así como los motores de seguimiento y la estabilidad del conjunto, a mayor calidad y acabado el precio del instrumento se dispara. No tiene sentido, instalar un tubo óptico de media-alta calidad en una montura inestable con una mecánica simple, por muy ecuatorial que sea.



Muchos fabricantes intentan abaratar un instrumento, para que este al alcance de todos los bolsillos. El resultado de ésta práctica, es el siguiente: infinidad de aficionados en su inicio de la práctica astronómica, tienen en sus manos, telescopios muy limitados en capacidad, para realizar observaciones de calidad media. Dichos aparatos están plagados de holguras mecánicas, defectos de montaje, monturas inestables, lentes, espejos y accesorios de baja calidad.


Ante la compra realizada, los aficionados, con todo su ardor digno de mención, comienzan a rectificar los fallos que se producen en el movimiento de ambos ejes, intentando mejorar si cabe la estabilidad de la montura, posicionamiento de los motores y mejora del control de regulación.

En la mayoría de los casos, encuentran, que el conjunto de la estructura, no da para milagros. Llega la decepción y a continuación abandonan esta afición tan maravillosa. ¡Es hora de romper esta dinámica!

Desde estas líneas recomendamos que, si no se dispone del capital necesario para la compra de un telescopio como mínimo de media calidad, se desista de adquirir instrumental de baja calidad. Es más práctico disponer de un buen trípode y unos prismáticos excelentes que se pueden adquirir por unas 70.000 ptas., que comprar un telescopio ecuatorial por la misma cantidad. Es obvio que un telescopio ecuatorial a ese precio es de gama baja y todos los que conozco de esas características dan muchos problemas, salvo rara excepción. El equipo alternativo de trípode y binoculares da mejores resultados y satisfacciones que el telescopio de baja calidad. Consultar en las Asociaciones de aficionados se hace imprescindible, porque estas os asesorarán en la compra de los instrumentos, con cariño y afición, con una elevada profesionalidad que les ha dado la experiencia y sin ánimo de lucro.

Todos los telescopios de aficionados constan de dos partes fundamentales: la óptica entubada y la montura que lo soporta.

La óptica de los telescopios reflectores, refractores y catadióptricos, están encerradas en unos armazones normalmente fabricados con material aislante o metalizados especiales, de alta resistencia mecánica y de baja densidad proporcionando a la estructura entubada, rigidez y poco peso. Esta fabricación eleva los precios del producto acabado pero, da seguridad y calidad.




5.3 El telescopio - las lentes



Las lentes en los refractores, los espejos en los reflectores y la combinación de ambos elementos en los catadióptricos, la calidad del vidrio utilizado y el pulido de sus caras implican un trabajo muy profesionalizado. Al límite que llegan en la fabricación y calibración de los espejos y lentes repercute en su precio. Pulir las cuatro caras del doblete acromático de un refractor y parabolizar el espejo de un reflector, su precio está directamente relacionado con el límite de calidad alcanzado.



Hablar de estos límites en este capítulo, excede las pretensiones del que hacía referencia al principio, pero si quiero dejar claro que, las lentes en los refractores con un bajísimo cromatismo residual, son de elevado precio. Los espejos de los reflectores, en su acabado final, con una longitud de onda emergente de l= 1/10, son de calidad media y el coste es alto.


Hay espejos parabolizados con una onda emergente de l= 1/4 que dan buenos resultados si su nº F es superior a 8= (d/f) d= diámetro del espejo o lente en mm. y f= distancia focal en mm.), estos buenos resultados también dependerán de la estabilidad de la atmósfera en ellugar que se observa.

Este dato de onda emergente lo da normalmente el fabricante que los distribuidores lo hacen llegar a los compradores-usuarios. Se dan muchos casos de compra de espejos con una determinada onda emergente, que sometidos a nuevas calibraciones, están muy lejos de alcanzar los parámetros mencionados en el parte de fabricación. Así que estad atentos a la calidad del calibrado de fabricación.

El mismo tratamiento que en los límites está, lo que se entiende por onda emergente de los espejos parabolizados, no es tema de esta entrega. Los telescopios catadióptricos tales como los tipos de Cassegrain/Maksutov van provistos de unas láminas correctoras de alta precisión y anclaje acompañados generalmente de unas monturas estables y sólidas, siendo los más caros del mercado. Estos tipos de telescopios son una opción ideal, en contra partida, hay que reseñar, que no está al alcance de todos los bolsillos.




5.4 El telescopio - El tubo óptico y los portaoculares



El tubo óptico en general está compuesto de la óptica (lentes o espejos) y el portaocular. En los refractores, las lentes, están soportadas en la boca del tubo sobre la base de un casquillo, normalmente metálico que le da rigidez y firmeza, y en los reflectores, el espejo primario lo soporta una pieza metálica llamada barrilete, que permite su centrado y alineación del eje óptico por medio de unos tornillos fijados en su base. Si estas piezas que soportan las ópticas son de plástico vulgar, hay que sospechar que son de baja calidad y por tanto hay que rechazarlos.



Los portaoculares en ambos sistemas deben ser metálicos, sólo estos, permiten el enfoque fino y sin holguras. Una característica típica de una óptica de baja calidad, es la inclusión por el fabricante en el tubo óptico, de un portaocular al que sólo se le puede intercalar oculares de 1" (25 mm.).


Esto implica al usuario observar el cielo con oculares de focales superiores a los 20 mm., Porque, los de corta focal (mayores aumentos), la visión a través de ellos es incomodísima, debido a la pequeña pupila de salida, inherente a su propia construcción. Los portaoculares adecuados son aquellos, en los que se puede intercalar oculares de 11/4" (31,7 mm.), con los de 2" (50,8 mm.) proporcionando, imágenes más planas y mayor campo. Prácticamente existen pocos instrumentos en el mercado con portaoculares de 25 mm., pero en algunos comercios los tienen todavía a la venta. Se deben rechazar.

El espejo secundario de los reflectores va fijado al tubo por una pieza que se llama la araña, también de fabricación metálica que posibilita el centrado y ajuste con el espejo primario del eje óptico. Debe disponer en el cuerpo en que está fijado el espejo secundario, de al menos tres tornillos de ajuste que permitan bascular el secundario en todas las direcciones. Se debe rechazar el telescopio en el que el espejo secundario no se pueda regular.



5.5 El telescopio - La montura



La óptica del telescopio se apoya en la montura, y en la observación astronómica la montura ecuatorial es la que posibilita el seguimiento de los astros, contrarrestando la rotación terrestre.



Montura de horquilla





La montura del telescopio está directamente relacionada con el sistema óptico que debe soportar. Sus ejes, el de A.R (ascensión recta o eje horario) y el D (declinación del astro), se construyen específicamente en función del peso que deben soportar. A mayores diámetros de las lentes o espejos, mayores diámetros de los ejes, que permitan rotar con suavidad y regularidad.De una misma marca comercial existen monturas con nominación, que recorren toda la gama de calidades. Desde las inestables hasta las de altas prestaciones, permitiendo acoplar distintos accesorios como, CCDs, cámaras fotográficas, buscadores y adaptadores para el seguimiento y búsqueda automática de objetos estelares. Cabe decir, que el precio individual de estas monturas, supera las 80.000 ptas., en contrapartida la calidad y precisión.

A mi entender, por experiencia, realizar una inversión en la montura de precisión es la opción a seguir. Nos evitará muchísimos quebraderos de cabeza y dispondremos de más tiempo para la observación, sin preocuparnos del seguimiento, después de una correcta puesta en estación.

Las monturas ecuatoriales más comunes que se encuentran en el mercado estatal son básicamente de dos tipos: la montura alemana y la montura de horquilla.

Las monturas de horquilla son llamadas así porque recuerdan la horquilla en forma de lira, en cuyos extremos libres se sitúa el tubo óptico. Este conjunto es soportado por un sólido trípode que da elevada estabilidad a todo el equipo. Son utilizadas estas monturas con los sistemas ópticos Cassegrain/Maksutov. Estos tipos de telescopios en su conjunto, tanto la óptica como las monturas recorren la gama desde media a alta calidad y por lo tanto, su precio es elevado, pero el rendimiento que se les puede sacar también es elevado.


Montura alemana




5.6 Otras monturas

La montura alemana.- Es la más asequible, sus precios en el mercado actual están por debajo de las monturas de horquilla. Por otro lado, a este tipo de montura se adaptan la gran mayoría de los telescopios reflectores (espejo parabólico) y refractores (lentes), permitiendo combinar los tipos con la misma montura. La montura alemana en vez de utilizar el trípode como soporte total del tubo óptico y el bloque de la cruz de ejes, utiliza como soporte normalmente una columna tubular, de cuya base salen tres pies dando a toda la estructura estabilidad. Se hace preciso que esta columna tubular sea metálica con un peso superior al tubo óptico y corta de altura para acercar el centro de gravedad de toda la estructura lo más posible al suelo donde descansa para la observación. A su vez, ésta columna permite ser retirada en caso de que se quiera dejar fijo el telescopio y montar el bloque de la cruz de ejes con la óptica sobre una columna prefabricada (observatorio fijo).

La montura ecuatorial.- Esta montura va soportada por medio de un trípode plantea a los telescopios superiores en diámetro a los 150 mm., algunos problemas de transmisión de vibraciones. Sus fabricantes, a pesar de ser extensibles les construyen altos en su mínima extensión, y una pequeña brisa o un golpecito sin intención tardan más de 10 ó 12 segundos en estabilizar la imagen, muy perjudicial en largas exposiciones fotográficas. De ahí que muchos aficionados tratan de dar estabilidad a base de montar un peso adicional en su centro de gravedad o bien enlazando las tres patas del trípode con una estructura metálica; y si uno es manitas es posible que de resultado, pero no todos los aficionados lo son. Sólo los trípodes de media y alta calidad por su solidez dan estabilidad al conjunto y claro, su precio también.

Lo mismo ocurre con los accesorios (oculares, barlows, buscadores, motores de seguimiento, reguladores de velocidad, adaptadores para la fotografía astronómica, etc.). Toda esta variedad de elementos utilizados en la observación astronómica, conlleva un desembolso económico elevado, obligando al usuario a seleccionar los más importantes y necesarios para un trabajo de observación medianamente serio.

Todos los telescopios de la gama media-alta son acompañados de los mínimos accesorios, siendo de buena calidad. Los de gama baja no son de fiar por regla general, son válidos para observaciones sin ningún valor astronómico y dejan mucho que desear. Como estos elementos se pueden adquirir individualmente nos da opción a escoger aquellos que necesitemos eligiendo los de calidad. El asesoramiento de los astrónomos aficionados con experiencia son los que mejor conocen las características y la calidad de los accesorios que nuestro flamante nuevo telescopio necesita, consúltales.


La compra de un telescopio de baja calidad, obliga al usuario, a realizar reformas mecánicas y a veces electrónicas, que en la mayoría de las veces, no da los resultados de mejora del equipo. En esta situación he conocido aficionados abandonar sus ilusiones en el conocimiento y diversión de la Astronomía. Otros, más fuertes de voluntad y asesorados utilizan sólo la óptica como simples buscadores de los objetos estelares, como apoyo de un equipo superior en diámetro del objetivo principal y una montura sólida. Esta es la única salida, para un telescopio de baja calidad.


5.7 Tipos de telescopios

Todos los telescopios tienen una misma función pero su funcionamiento no es el mismo. Todos ellos tienen un objetivo, su misión es captar la luz de los cuerpos celestes. Cuanto más débil sea la luminosidad del objeto a observar, mayor diámetro o abertura deberá tener el objetivo del telescopio. El objetivo puede estar formado por lentes (telescopios refractores), espejos (telescopios reflectores), o ambas configuraciones a la vez (telescopios Schmidt y Schmidt-Cassegrain). El tipo de configuración óptica (el tipo de objetivo) es el que da nombre al telescopio:

I) Los telescopios refractores o anteojos están formados por una lente objetivo (doblete acromático, e incluso una combinación de tres lentes como los sistemas apocromáticos que mejoran más las imágenes) colocado en un extremo del tubo y un ocular intercambiable, en el extremo opuesto, que actúa como lente de aumento.

II) Dentro de los telescopios reflectores destacan dos sistemas:

a) el más común de todos es el reflector tipo Newton, ideado por Isaac Newton. En el interior del tubo tiene un espejo cóncavo que recoge la luz y la dirige hacia el extremo del tubo, donde otro espejo secundario, pequeño y plano, la intercepta y la envía al ocular.

b) el otro sistema es el Cassegrain, ideado por G. Cassegrain en el siglo XVII. En este caso el objetivo principal es un espejo parabólico y en su centro hay un orificio. Al converger al foco se encuentra con un espejo secundario divergente que posee una curvatura hiperbólica y convergen en un mismo punto situado detrás del espejo principal.


Telescopio reflector Great Polaris, con un objetivo de 200 mm. de diámetro y 800 mm. de distancia focal, siendo su relación focal f/4, convirtiéndose en un instrumento ideal para la observación de objetos extremadamente débiles.

Continuamos explicando los tipos de telescopios que podemos encontrar en el mercado.

III) En cuanto a los telescopios que utilizan ambas configuraciones ópticas, denominados telescopios catadiópticos, tanto de espejos como de lentes, es decir combinan las ventajas de la refracción y de la reflexión tenemos:

a) Cámara Schmidt ideada por Bernard Schmidt. Esta cámara es ideal para la realización de astrofotografía e imposible de utilizar en observación directa ya que el foco queda dentro del tubo del instrumento, colocándose en ese lugar los negativos de fotografía a la hora de realizar las tomas.



Uno de los modelos más sencillos de los Schmidt-Cassegrain, es el telescopio de 203 mm. de diámetro y 2.032 mm. de distancia focal, siendo su relación focal f/10. Va equipado con montura Great Polaris.



b) Otro instrumento muy compacto es el telescopio Schmidt-Cassegrain, de focal muy larga. Debido a la dificultad para fabricar la lámina correctora Schmidt, dichos instrumentos tienen un elevado coste, pero aún así son muy populares entre los astrónomos aficionados.


c) otro tipo de telescopio es el Maksutov, su diseño es debido a la dificultad que entraña la realización de la lámina Schmidt, siendo sustituida por una lente con forma de menisco divergente. El funcionamiento es el mismo que el Schmidt-Cassegrain.


5.8 Consejos a tener en cuenta

En esta unidad didáctica veremos una serie de consejos a tener en cuenta a la hora de adquirir un telescopio.

1) Un telescopio es mejor cuanto mayor sea su abertura o diámetro, mayor será la luz captada procedente de los objetos celestes débiles. Mucha gente cree que la calidad de un telescopio viene por el número de aumentos que el telescopio nos puede ofrecer, eso es falso.

2) Todo telescopio tiene un límite de potencia, se calcula multiplicando por dos el diámetro del objetivo (en milímetros).

3) Los aumentos que proporciona un telescopio se obtiene dividiendo la distancia focal del objetivo por la distancia focal del ocular, en milímetros.

4) Cada telescopio tienen una relación focal diferente y fija según sus características como la distancia focal y el diámetro del objetivo. Se obtiene dividiendo la distancia focal del objetivo pro su abertura y se expresa por f/ seguido de un nº, que va desde el 2 hasta el 15. La relación focal define la luminosidad del telescopio. Los telescopios muy luminosos, f/4, son adecuados para astros débiles de cielo profundo, mientras que los luminosos f/12 o bien f/15 son potentes e idóneos para astros brillantes del Sistema Solar. Los intermedios, f/7 valen para todo tanto para astros débiles como brillantes.

5) Otro factor importante es el poder de resolución del instrumento, a mayor diámetro del objetivo mayor separación de dos puntos próximos.

Lo ideal para el debutante son los telescopios refractores de 60 cm de diámetro con montura acimutal. Posteriormente, si sigue la afición, es cambiarse a otro mayor, desde los 160 a 250 mm. de diámetro, equipado con montura ecuatorial y motorizado, principalmente el eje de A.R. (ascensión recta).

El aficionado puede construirse por sí mismo un telescopio newtoniano adquiriendo las piezas ópticas en el mercado.

Para el principiante es muy importante que busque a otros aficionados e intentar localizar la agrupación astronómica más próxima, ya que compartirá con otras personas las mismos inquietudes e intereses comunes, y lo que es más importante realizar las actividades astronómicas con calma. Con el tiempo tendrá la oportunidad de conocer a mucha gente y de hacer nuevos amigos.

5.9 Las monturas de los telescopios

Todo telescopio debe ir provisto de un mecanismo que permita articular el tubo para dirigirlo a cualquier punto de la bóveda celeste. Por montura se entiende la parte mecánica del telescopio cuya función consiste en permitir la orientación y posterior seguimiento del objeto observado.

Puesto que la Tierra gira sobre sí misma en el espacio, la montura tiene la función de permitirnos compensar este movimiento de rotación, para conseguir que el objeto celeste observado permanezca en el campo visual del telescopio.

La elección de una montura tiene gran importancia, ya que resultará vital para una buena observación. De ella dependerá el nivel de vibraciones, su rigidez o estabilidad para que una vez localizado el astro no se mueva por sí solo o se vea afectado por el viento, principal enemigo de los instrumentos poco estables, las posibilidades de realizar astrofotografía, y en resumen sacar las mayores posibilidades en el rendimiento de nuestro telescopio.

Según el principio de su funcionamiento, las monturas pueden ser:

1. Acimutales

2. Ecuatoriales: montura alemana, montura de horquilla, montura inglesa simple, montura inglesa acuñada.

Aunque sólo hablaremos de las acimutales y de las monturas alemanas, ya que son las más usuales. Cada una de ellas posee unas características distintas.

Monturas acimutales.- Son las monturas más sencillas. En ellas el telescopio posee dos ejes de giro:

1. Eje vertical: nos indica la altura del objeto.

2. Eje horizontal: nos señala el azimut.

Estas monturas presentan el inconveniente de que deben accionarse simultáneamente los dos ejes a mano alzada o mediante mandos de movimientos lentos para seguir a un astro, dado que la bóveda celeste no gira horizontalmente, sino de forma oblicua (excepto para los habitantes del ecuador y los polos).

Mediante estos dos ejes es posible localizar y mantener el objeto observado en el campo visual, pero el constante desplazamiento de la imagen llega a ser molesto e incluso impedir fijar detenidamente la atención a los pequeños detalles. Generalmente el uso de estas monturas, a la larga, es incómoda.

En tales monturas la realización de la astrofotografía es imposible porque la imagen del astro no está fija en el campo visual del telescopio.

Normalmente las monturas acimutales suelen equipar a instrumentos de tipo refractor, también tiene este tipo de montura los denominados telescopios Dobson.


5.10 Las monturas ecuatoriales


La principal ventaja de las monturas ecuatoriales es su capacidad de compensar el movimiento de rotación terrestre, consiguiendo que los objetos observados permanezcan en el campo visual del telescopio, permitiéndonos fijarnos más atentamente en los pequeños detalles de los astros observados. El principio de su funcionamiento no es complicado:


La típica montura ecuatorial alemana, la más usada por los astrónomos aficionados, con sus dos ejes principales.

1) El eje de giro principal recibe el nombre de eje de ascensión recta (a), eje horario o eje polar. Este debe ser colocado en paralelo con el eje de giro de la Tierra y, posteriormente, orientado hacia la estrella Polar.

Haciendo girar el telescopio sobre este eje y a una velocidad constante que compense el movimiento de rotación terrestre, se consigue accionando con la mano los mandos de movimientos lentos o mediante un motor de seguimiento, mantendremos el objeto en el campo visual constantemente. La otra particularidad es la posibilidad de localizar objetos celestes a partir de sus coordenadas astronómicas, ya que las mismas poseen círculos graduados para esta función.

Los sistemas ecuatoriales son imprescindibles para realizar astrofotografía, ya que se necesitan tiempos de exposiciones generalmente largos y, al mismo tiempo, un seguimiento sumamente preciso.

Ya hemos visto que la ascensión recta es el eje principal, pero dispone de otros tres ejes más:

2) El eje de declinación (d) gira en un plano vertical al del eje de ascensión recta. Este movimiento es el que permite el ajuste vertical y sigue las líneas verticales dibujadas en los mapas celestes. Permite que el telescopio se mueva hacia arriba o hacia abajo en el cielo y permite localizar cualquier estrella hacia el norte o el sur.

3) El eje de acimut, o movimiento horizontal de la base, permite que el telescopio pueda girarse 360º. Este movimiento en acimut se usa para colocar el telescopio en dirección a la estrella Polar.

4) El eje de altitud permite el movimiento vertical del telescopio para situarlo desde la horizontal hasta 90º. Este ajuste se utiliza para alinear la montura sobre el polo celeste; el ángulo formado por la montura y el polo celeste es igual a su latitud del lugar de observación.

5.11 Círculos graduados

Si el telescopio viene equipado con círculos graduados, sus esfuerzos por alinear el eje polar le permitirán utilizar estos círculos como ayuda para localizar los objetos celestes. Antes de usar los círculos graduados hay que ajustar la montura del telescopio hasta que el eje polar sea paralelo al eje de la Tierra.

La utilización del círculo de declinación (d) es sencilla y directa de usar. Sus graduaciones, en grados y minutos de arco, representan las distancias por encima o por debajo del ecuador celeste tal como indican los paralelos de declinación de cualquier carta estelar.

Si se desea visualizar a la estrella Sirius, cuya declinación en las cartas es de -16º 43' el telescopio debe girarse sobre el eje de declinación hasta que éste señale los -16º 43'.

La otra coordenada precisa para localizar la estrella es la ascensión recta (a). No es posible realizar una lectura directa sobre este círculo, ya que la ascensión recta es una coordenada que depende del tiempo. La ascensión recta de un objeto celeste puede referirse a su ángulo horario, ya que es el desplazamiento del objeto hacia el este, en horas y minutos de movimiento diurno, desde un origen que se ha situado en la constelación de Pisces: el punto se designa por 00h 00m, es el Punto Aries.


La forma más sencilla de utilizar el círculo de ascensión recta del telescopio es enfocarlo hacia una estrella brillante en a conocida, situar el mismo hacia esa estrella y mover el círculo hasta que indique su ascensión recta. Para localizar cualquier estrella débil, nebulosa o galaxia en a bastará con mover el telescopio hasta que la ascensión recta del objeto sea señalada por el indicador del círculo graduado de a. Un consejo: no dejar transcurrir mucho tiempo entre el ajuste del círculo y el subsiguiente reajuste del telescopio hasta la posición deseada, debido a que cada minuto que esperamos el círculo acumula un cuarto de grado de error. En un telescopio sin motor, tendrá que volver a poner el círculo en otra estrella brillante de referencia antes de comenzar una nueva búsqueda de un objeto débil.

Si el telescopio es controlado por un motor, el círculo de ascensión recta permanecerá correcto y directamente utilizable a lo largo de toda la sesión de observación.

5.12 La alineación del telescopio

Polaris, la estrella Polar, que indica el norte, está por lo general a unas 9 décimas de grado del Polo Norte Celeste (PNC). Es hacia ese punto donde debe señalar el eje de ascensión recta de un telescopio, en el hemisferio norte, a fin de asegurarnos un preciso seguimiento con un mínimo de error en declinación. Un telescopio perfectamente alineado constituye una gran ayuda en astrofotografía. Hay métodos para conseguir un ajuste preciso en dirección a la Polar, denominado también puesta en estación del telescopio. Uno de ellos es el siguiente:

1) Nivelar la montura del telescopio.

2) Comprobar el ángulo formado entre el eje de ascensión recta con la horizontal se corresponde con la latitud del lugar de observación.

3) Alinear aproximadamente, a simple vista, el eje polar o A.R. con el Polo Norte Celeste (PNC).

4) Alinear el buscador con el telescopio. Comprobar el paralelismo entre el eje del tubo y el eje del buscador.

5) Centrar la Polar en el campo del buscador ajustando los movimientos en altitud y acimut.

6) Enfocar una estrella próxima al ecuador celeste con el máximo aumento. Conectar el motor. Fijarse en qué dirección se desplaza la estrella dentro del ocular. Si se desplaza hacia el norte el eje polar apunta hacia el oeste del polo; si va hacia el sur apunta hacia el este. Ajustar el telescopio utilizando sólo el movimiento en acimut y repetir el proceso hasta que no se observe ninguna desviación.

7) Enfocar una estrella cercana al ecuador celeste y también hacia el horizonte este. Si la estrella deriva hacia el norte el eje polar está por encima del polo y lo hace hacia el sur es que el eje está por debajo del polo. Corregir actuando sólo el movimiento de altitud.

5.13 Los oculares

Este accesorio también ha de ser fundamentalmente de muy buena calidad. Se usa con el telescopio para obtener más aumento. La variedad en oculares es amplia y extensa.

Generalmente se suministran a la hora de adquirir un telescopio un sólo ocular, cuando normalmente precisamos más, a lo sumo tres oculares, uno de bajo aumento (de 35 a 50 aumentos), otro de aumento medio (de 80x a 120x) y por ultimo, uno más de aumento alto (de 150x a 200x).

El aumento bajo visto desde un telescopio ofrecerá campos más amplios para localizar objetos débiles de cielo profundo, vistas panorámicas, etc; el aumento medio nos sirve para cúmulos abiertos y globulares, estrellas dobles, mientras que el alto nos va para planetas, estrellas dobles.

Los aumentos superiores ya no nos ofrecerán una mayor utilidad debido a que las imágenes se vuelven borrosas y poco nítidas. Se ha de evitar, en la medida de lo posible, los oculares con zoom, debido a su mala calidad.

Los oculares se venden por su distancia focal, no por su potencia o aumentos. Una vez más, no dejarse engañar por aquellos comerciantes que anuncian grandes aumentos para telescopios pequeños. Lo importante no es el mayor aumento, sino lo contrario.

El ocular lleva marcado la distancia focal del objetivo del ocular propiamente dicho expresado en milímetros Así pues cuanto más pequeño es la distancia focal del ocular mayor es el aumento que nos proporcionará a la hora de observar los objetos celestes.


(en el mismo orden explicados)


5.14 Explicación de los oculares

A continuación le explicamos cada uno de los tipos de oculares.

Huygens: Ocular compuesto de dos lentes, de mala calidad. Común entre los telescopios de principiantes de bajo precio. El campo aparente tiene un rango de 25º a 40º. Trabaja satisfactoriamente en telescopios.

Ramsden : Ocular compuesto de dos lentes, de mala calidad, pero superior al Huygens. El campo aparente tiene un rango de 30º a 40º. Trabaja satisfactoriamente en telescopios.

Kellner tipo I: Consisten en lentes acromáticas simples. Es una lente plano-convexa. El campo aparente es de 35º a 50º. Este ocular provee una mejor corrección al color.

Kellner tipo II: Consisten en lentes acromáticas simples. Es una lente doble plano-convexa. Mismas características que el tipo I.

Kellner tipo III o Pl ö ssl: Ocular consistente en dos acromáticos con un diseño similar a los Kellners. Se estima que es uno de los oculares más finos. El campo aparente es de 35º a 50º.

Ortoscópicos: Es uno de los oculares más estimados. Consiste en un triplete. Tienen un campo aparente que cae entre 30º a 50º.

Erfle: Este ocular tiene un gran campo aparente, de 50º hasta 70º, comúnmente 65º. Tiene tres acromáticos y tiene una buena definición central, pero las aberraciones son obvias en los bordes.

Nagler: Ocular con siete elementos y con un asombroso campo aparente de 82º. Se ha diseñado para ser usado con los telescopios Newtonianos, aunque trabaja bien con relaciones focales más altas. Es un ocular muy caro, cuatro o cinco veces más que un ortoscópico, Erfle.

Barlow: Una Barlow es una lente negativa que alarga el plano de la imagen en un telescopio. No es un ocular sino un accesorio del ocular. Las lentes Barlow son generalmente usadas para incrementar la longitud focal efectiva del telescopio dos o tres veces.

5.15 Los aumentos del objetivo

Los aumentos dependen sobre todo de la distancia focal del objetivo del telescopio, así como de la distancia focal del mismo ocular. Por ejemplo, dos telescopios de distinta distancia focal, uno de 1200 mm y el otro de 1500 mm pero con un mismo ocular de 12 mm de distancia focal, no nos proporcionarán el mismo aumento ya que el primero nos ofrecerá 100x (x equivale a aumentos) y el segundo 125x, deducido de la siguiente fórmula:

Aumento = D. F. Objetivo/D.F. Ocular

siendo D.F. La distancia focal.

1200/12 = 100x

1500/12 = 125x

Los oculares que hay en el mercado se diferencian en el diámetro de su casquillo, así pues hay tres tipos de medidas:

1) 24'5 mm ó 0,9" (pulgadas, una pulgada equivale a 25,4 mm). Suelen ser oculares de importación japonesa.

2) 38 mm ó 1 1/4". Superior en cuanto a precio con respecto al primero por su calidad.

3) 50,8 mm ó 2". Estos últimos son más caros que los dos anteriores porque se tratan de oculares gran angulares, que sólo se usan en algunos telescopios del mercado. Los oculares se han de resguardar del polvo y de la suciedad. Se limpian, lo menos posible, se quita el polvo con una perilla, después con un algodón ligeramente empapado en un líquido limpiador y se pasa por un algodón seco. 

Fuentes : http://www.elcielodelmes.com/

23 de septiembre de 2012

CURSO DE INICIACIÓN DE ASTRONOMÍA (Parte 4) - Cúmulos, Nebulosas y Galaxias


4. Cúmulos, nebulosas y galaxias

4.1 Los cúmulos
4.2 Los cúmulos globulares

4.3 Los cúmulos abiertos

4.4 Las nebulosas

4.5 Las galaxias

4. Cúmulos, nebulosas y galaxias

4.1 Los cúmulos

También hay estrellas que forman grupos. En el primer peldaño de la escala de cúmulos se encuentran los globulares, son gigantescas agrupaciones de estrellas que tienen unos 15 millones de años de edad, tanto como la Vía Láctea.

En el último peldaño están los cúmulos abiertos. A continuación una pequeña introducción sobre estos cuerpos celestes.


4.2 Los cúmulos globulares

Más organizados y compactos que los cúmulos abiertos son los cúmulos globulares. Un cúmulo globular es una bola de estrellas densamente empaquetadas que contiene cientos de miles de estrellas individuales. Los cúmulos globulares de nuestra Galaxia están dispersos a lo largo de un halo esférico que rodea a la Galaxia, y contienen algunas de las estrellas más viejas de la Galaxia.

Existen unos 150 cúmulos globulares en nuestra Galaxia. Se han identificado en otras galaxias cúmulos globulares similares distribuidos en halos esféricos, por ejemplo más de 300 en la galaxia Andrómeda M31, y aproximadamente 6.000 en las proximidades de M87. El número de estrellas es tan elevado y las distancias relativas tan mínimas que constituyen grupos ligados gravitacionalmente, en un solo parsec cúbico de espacio puede haber hasta 1.000 estrellas, en los que cada estrella recorre una órbita más o menos elíptica alrededor del centro del conglomerado.

La distribución de los cúmulos sugiere que se formaron cuando la Galaxia era joven, hace 15.000-18.000 millones de años, cualquier modelo del big bang debe dar una edad del universo de unos 20.000 millones de años o más. Los cúmulos globulares contienen principalmente estrellas de Población II, muchas de las cuales han evolucionado hasta convertirse en gigantes rojas.


                             

El objeto M5 (NGC 5904) de la imagen es un bello cúmulo globular del hemisferio norte, perteneciente a la constelación de Serpiente. Su localización resulta muy fácil en los meses estivales.

                          

Observados a través de un telescopio pequeño aparecen como pequeñas bolas borrosas, pero con instrumentos de mayor abertura (200 mm. o más de diámetro) convierten a esas bolas en miles de estrellas.

El mejor cúmulo globular del hemisferio norte es M13 en la constelación de Hércules, con una magnitud de 5,8, un diámetro de 14' y situada a 23.000 años luz de distancia, tiene una anchura de 100 años luz. Fácil de encontrar en el trapecio pequeño de Hércules, en la línea que une a las dos estrellas Zeta y Eta.


4.3 Los cúmulos abiertos

Un cúmulo abierto es una agrupación irregular o enjambre de estrellas que a simple vista aparecen como manchas de luz. También se las denomina cúmulo galáctico, al estar situados relativamente próximo a nosotros en el plano de nuestra Galaxia.

Los cúmulos abiertos contienen estrellas jóvenes y calientes de la Población I que se han formado recientemente en el disco de la Galaxia. Cúmulos abiertos dignos de mención son los siguientes, todos son visibles dentro del hemisferio norte:


     

Las nebulosas que rodean al cúmulo abierto M45, comúnmente denominada las Pléyades, son de reflexión (foto).

4.4 Las nebulosas

Las nebulosas son nubes de gas y polvo que parecen brumosas a simple vista. Estos objetos celestes son algunos de los objetos más bellos que pueden observarse en el espacio. La palabra nebulosa procede del griego y significa nube. Las nebulosas desempeñan un importante papel, ya que en su interior se forman nuevos astros debido al colapso gravitatorio. Parte del gas se formó al comienzo de la historia del universo. El polvo y los elementos pesados son de origen más reciente, ya que se han formado en estrellas que lo liberaron al medio interestelar al final de sus vidas de forma más o menos violenta (supernovas).

Las nebulosas se dividen en tres tipos básicos:


1) Nebulosas de reflexión.

2) Nebulosas de emisión.

3) Nebulosas oscuras o de absorción.

4) Nebulosas planetarias.


1 .Las nebulosas de reflexión: son nubes de polvo cuyos átomos reflejan la luz de una estrella próxima, por lo que aparecen del mismo color que las estrellas cuya luz reflejan, un ejemplo de ello es el de la nebulosa azulada que rodea a las Pléyades. Parecen más azules que la estrella debido a la forma en que la luz estelar es dispersada por las partículas de polvo en la nebulosa (equivale a la dispersión de la luz que hace que el cielo sea azul).

2. Las nebulosas de emisión: brillan porque sus átomos, excitados por la radiación emitida por las estrellas próximas, se convierten en fuentes de radiación. Son nubes de gas que reciben energía irradiada por estrellas cercanas calientes, y se muestran rojas en las fotografías astronómicas debido a la radiación característica del hidrógeno en la región roja del espectro.

                                          

La nebulosa Norteamericana en la constelación del Cisne, constituye un ejemplo de nebulosa de emisión con una nebulosa de absorción que define los límites que percibimos. En la zona equivalente al Golfo de México se observan pocas estrellas debido a la nebulosa de absorción oscura situada en ella.

3. Las nebulosas de absorción: son vastas nubes ricas en polvo que absorben la luz y sólo son ópticamente visibles cuando detrás de ellas hay una fuente luminosa sobre la que puedan destacar.

El gran trazo oscuro que parte la Vía Láctea en dos en la constelaciones del Cisne y del Águila también se debe a una nube de polvo oscuro.


4. Nebulosas planetarias: algunas nebulosas representan envolturas de gas desprendidas de estrellas moribundas. El término fue utilizado por Herschell a causa de su aspecto circular y muy delimitado que recuerda al disco de un planeta, de ahí su nombre.

Una nebulosa planetaria brilla porque la luz (radiación ultravioleta) procedente de la estrella con la que está asociada es absorbida por los átomos de la nebulosa y reirradiada. Son estrellas viejas que están expulsando material al espacio (enriqueciendo la materia interestelar con elementos pesados) y van camino para convertirse en enanas blancas, es decir, núcleos de estrellas gigantes rojas que han perdido sus capas externas. Una nebulosa planetaria es una transición desde el estado de gigante roja al de enana blanca. Hay catalogadas unas 1.500 nebulosas planetarias.


                             

La nebulosa Trífida, M20, en Sagitario, constituye una nebulosa de emisión, color rojizo, mientras que el color azul es de una nebulosa de reflexión.

                            

4.5 Las galaxias

Una galaxia es un conjunto gigante de millones o billones de estrellas, gas y polvo que se mantienen unidas por la gravedad para formar una galaxia de disco de 30 kiloparsecs (1 kiloparsec = 1000 parsecs y 1 parsecs = 3,2616 años luz) de diámetro y rodeada por un halo de cúmulos globulares visibles. Las galaxias son los objetos celestes más grandiosos. Es una isla de materia en el espacio.

                             

M81 situada en Uma, es una galaxia del tipo Sb semejante a nuestra Galaxia, denominada Vía Láctea.

Las estrellas del disco describen órbitas alrededor del centro de la galaxia. La velocidad de cada estrella en su órbita alrededor del centro depende de su distancia a dicho centro galáctico: las estrellas más alejadas del centro se mueven más lentamente que las estrellas más cercanas al mismo. El Sol se mueve en su órbita a unos 250 km./s, y necesita unos 225 millones de años para describir una órbita alrededor de la Galaxia.

Las partes de una galaxia espiral son:


1) Núcleo o protuberancia.

2) Disco de acreción.

3) Cúmulos globulares.


Del núcleo central de las galaxias espirales salen en dos puntos diametralmente opuestos dos o más brazos espirales que se despliegan girando alrededor del núcleo en forma de espirales.

En el halo y en la región central hay sólo estrellas rojas y viejas (15 millones de años), especialmente en los cúmulos globulares, conocidas como Población II. Las estrellas jóvenes, de Población I, son estrellas típicamente calientes de la secuencia principal y se encuentran en los brazos espirales de las galaxias, donde se desencadena una continua formación estelar, las estrellas de los brazos espirales se están moviendo y desvaneciéndose constantemente a medida que envejecen, pero la estructura espiral no se gasta porque constantemente están naciendo estrellas azules a lo largo de los bordes interiores de los brazos. Las estrellas de Población I se encuentran en los cúmulos abiertos y en los objetos difusos como las nebulosas.

La mayoría de las galaxias son demasiado pálidas y están demasiado alejadas como para ser percibidas a simple vista o con prismáticos, excepto la galaxia Andrómeda M31 que es visible a simple vista como una mancha borrosa, pero es fascinante estudiar sus formas con un telescopio.

Las galaxias tienden a darse en grupos, llamados cúmulos de galaxias unidos por la gravedad. Nuestra Galaxia es un miembro de un cúmulo llamado el Grupo Local, que sólo tiene alrededor de 40 miembros, entre ellas la galaxia Andrómeda, Las Nubes de Magallanes y varias galaxias enanas.

El cúmulo de galaxias más grande y próximo a nosotros es el cúmulo de Virgo, con 2.500 galaxias. Los cúmulos de galaxias se agrupan en supercúmulos, y el Grupo Local es parte del mismo supercúmulo de Virgo.

20 de septiembre de 2012

CURSO DE INICIACIÓN DE ASTRONOMÍA (Parte 3) - Estrellas y constelaciones



3. Estrellas y constelaciones

3.1 Nombre y denominación de las estrellas

3.2 La magnitud estelar

3.3 Las estrellas variables

3.4 Estrellas dobles y múltiples

3.5 Las constelaciones

3.6 Las constelaciones circumpolares

3.7 Las constelaciones de primavera

3.8 Las constelaciones de verano
3.9 Las constelaciones de otoño

3.10 Las constelaciones de invierno


3. Estrellas y constelaciones

3.1 Nombre y denominación de las estrellas

Desde las civilizaciones más antiguas, las estrellas se han considerado agrupadas en constelaciones.

Los nombres de las estrellas proceden tanto de los griegos tales como Sirio, Procyon, Polux, Castor, Régulo, Polaris, Arturo, Canopo, las Pléyades, como de los árabes como los nombres de Alcor (la débil), Mizar (velo), Vega (caída), Aldebarán (el seguidor), Deneb (la cola), Rigel (la pierna), Algol (estrella demonio), Betelgeuse (hombro del gigante), y unos centenares de nombres más.

Ante la imposibilidad de dar nombre a la enorme cantidad de estrellas se planteó la idea de dar otro sistema de nomenclatura que resultase más útil para los astrónomos.


En 1603 el alemán Johannes Bayer publicó una obra denominada Uranometría, un atlas de mapas estelares en el que se indicaban las estrellas de cada constelación utilizando letras del alfabeto griego al que seguía el genitivo del nombre latino de la constelación a la que pertenece.

Bayer estableció un orden de brillo dentro de cada constelación, de modo que llamó a la estrella más brillante, alfa a la que le seguía en brillo, beta a la siguiente, y así sucesivamente. El inconveniente de esta nomenclatura es que el alfabeto griego sólo consta de 24 letras, mientras que, por término medio, hay unas 70 estrellas visibles por constelación. Cuando las letras del alfabeto griego resultaban insuficientes para una constelación Bayer recurrió al empleo de las letras minúsculas del alfabeto latino, complicando el método empleado.


    


                   

Tras la aparición del telescopio se demostró la existencia de un número mayor de estrellas, y se planteó de nuevo el problema de su denominación.

En 1712, el astrónomo inglés John Flamsteed, hizo el primer catálogo con la ayuda del telescopio, denominado Historia Coelestis Britannica, recurrió al empleo de los números en vez de letras, asignó un número a cada estrella según el orden en que llegaba al meridiano.

Con el tiempo se perfeccionaron los telescopios, observándose ya millones de estrellas en cada constelación, a las estrellas se las distingue, no por su nombre, ni letras, ni números, sino por la posición que ocupan en la esfera celeste, esto es, por su ascensión recta y declinación.





3.2 La magnitud estelar

El registro de las posiciones de las estrellas en unas listas denominadas catálogos estelares constituye una base de referencia fundamental para importantes conocimientos astronómicos como pueden ser la determinación del tiempo, los fenómenos de precesión y nutación, el movimiento propio de las estrellas. El catálogo más antiguo fue elaborado por el astrónomo griego Hiparco en el año 127 A.C. Contenía las posiciones de 1.080 estrellas divididas en seis clases de acuerdo con su brillo aparente. Los árabes conservaron otro catálogo de estrellas denominado "Almagesto" de Claudio Ptolomeo, de esta obra hemos heredado la costumbre de agrupar las estrellas en clases de brillo o magnitudes. Las clases de brillo recibieron el nombre de magnitud, llamando a las más brillantes de 1ª magnitud, de 2ª, 3ª, 4ª, etc., hasta la 6ª magnitud, estas últimas son las estrellas más débiles que se distinguen a simple vista.

Por magnitud se entiende el brillo aparente con el que vemos las estrellas y dimensiones de estos astros.

En 1856 el astrónomo Norman Pogson estableció la "escala de Pogson": una estrella de 1ª magnitud tiene una intensidad luminosa aparente 2'512 mayor que una estrella de 2ª magnitud, ésta una intensidad luminosa 20'512 mayor que una estrella de 3ª magnitud y así sucesivamente. Pogson incluyó las estrellas Aldebarán y Altair que hacia las veces de base de la escala. Dicha escala de magnitudes se extiende por una parte hacia el cero y los números negativos, para abarcar a los astros más luminosos como el Sol y la Luna.

La magnitud aparente depende del brillo de la estrella y de la distancia a la que se encuentra, un ejemplo, Sirio tiene una magnitud aparente de -1'46 (es la más brillante del cielo, porque se halla a 9 años luz de nosotros, mientras que Rigel, es 2.000 veces más luminosa, aparece con una magnitud 0'08 por hallarse a una distancia 100 veces mayor).


La magnitud absoluta de una estrella es la magnitud que tendría dicha estrella si estuviera situada a una distancia de 10 parsecs (1 parsecs es 3,2616 años luz = 3,0857 x 1016m, esto es, la distancia desde la cual la Tierra y el Sol parecerían estar separados por un ángulo de 1 segundo de arco).

La magnitud de las estrellas se conoce actualmente por medio de los fotómetros o fotográficamente.

Se aplica el término primera magnitud a aquellas estrellas que van desde +0,6 a +1,5, segunda magnitud desde las estrellas de +1,6 a +2,5, tercera magnitud de +2,6 a +3,5, etc.

El número de estrellas visibles a simple vista es aproximadamente 6.500, siendo 20 estrellas de 1ª magnitud, cerca de 60 de 2ª magnitud, próximo a 200 estrellas de 3ª magnitud, unas 600 de 4ª magnitud, unas 1.600 estrellas de 5ª magnitud y más de 4.000 de 6ª. Suponiendo que las estrellas se encuentran repartidas por igual en el firmamento, un observador en un instante verá unas 3.000 estrellas.


3.3 Las estrellas variables

Un gran número de estrellas no tienen brillo constante, sino que varían periódicamente, o lo que es lo mismo, no conservan la misma magnitud aparente y en un periodo más o menos largo y más o menos regular, sus magnitudes alcanzan valores diferentes, tales estrellas se llaman variables.

Por ejemplo, la estrella Mira Ceti (constelación de la Ballena) que históricamente fue la primera estrella variable conocida, en un periodo de 332 días pasa de 2ª a la 9ª magnitud.

Con el uso de la fotografía en Astronomía, se descubrió mucho mejor la variabilidad de las estrellas, para ello, se fotografiaba la misma región del cielo en dos fechas diferentes con el mismo instrumento y en idénticas posiciones, comparando ambas fotografías se observa si la imagen estelar varía o no.


Las estrellas variables se clasifican en:

1) Intrínsecas: son aquellas en que su variaciones de magnitud se deben a cambios en la estructura interna de la estrella, ya que las variaciones de color, temperatura y espectro, acompañan a estos cambios de luz.

2) Extrínsecas: no se consideran como verdaderas variables, ya que la variabilidad de su luz es producida por causas físicas externas, ajenas a la propia estrella.

Según la curva de variabilidad de las estrellas, éstas se dividen en:

a) Periódicas o regulares: la curva de luz es periódica, es decir, después de un intervalo de tiempo, llamado periodo, se reproduce inalterablemente.

b) Semirregulares: el periodo es ligeramente variable y la curva se reproduce con poca precisión en cada periodo.

c) Irregulares: en estas sólo hay un pequeño indicio de periodicidad.

La observación de estrellas variables es uno de los programas de trabajo más interesante para el astrónomo amateur. No requiere el empleo de instrumentos costosos y elaborados, ya que con frecuencia lo más adecuado para la observación visual es utilizar unos prismáticos o un refractor de 60 mm. La labor del variabilista es la de definir el rango de variación de luminosidad y el periodo de la variable en cuestión. Para aquellos observadores que quieran profundizar en este campo se pongan en contacto con las grandes organizaciones internacionales de estrellas variables, ya que por medio de sus boletines, vía Internet o e-mail podemos enterarnos de las últimas noticias que más nos interesen. Estas organizaciones también distribuyen unas cartas estelares especiales para encontrar la variable a estudiar, además de otras características importantes. El siguiente link nos enlaza con las cartas que la AAVSO (pinchar) pone a disposición del astrónomo aficionado.

                                    

3.4 Estrellas dobles y múltiples

Muchas estrellas como Aldebarán, Antares, Rigel, la estrella Polar, etc... que a simple vista aparecen como un solo punto luminoso, observadas con telescopio resultan formadas por dos o más astros próximos entre sí. A estas estrellas se las llaman dobles si la forman dos, triples si son tres y si son más se llaman, en general, múltiples.

Las estrellas dobles se dividen en:


1) Dobles ópticas: cuando están formadas por dos estrellas independientemente situadas a gran distancia una de la otra y que se ven próximas proyectadas en la esfera celeste por el efecto de la perspectiva.

2) Dobles físicas o binarias: cuando entre los dos astros existe ligazón física, o sea, cuando giran el uno alrededor del otro según las leyes de Kepler y Newton, constituyendo un sistema binario.

En algunas estrellas dobles, las componentes están tan próximas que aún con los más potentes telescopios aparecen como estrellas simples y se saben que son dobles por el análisis espectral, o bien, por los eclipses que la más oscura de las componentes produce total o parcialmente a la más brillante, apareciendo la estrella como una variable, como por ejemplo la estrella Algol.


                                   

Dibujo de Sagitario procedente del atlas de estrellas de Hevelius (1690). La constelación está dibujada en sentido inverso con respecto al que aparece en el firmamento debido a que el autor dibujó la esfera celeste observada desde fuera.

Entre las estrellas triples tenemos a Regulus, entre las múltiples a de Lyra.


                                           

3.5 Las constelaciones

Desde la Tierra las estrellas visibles se proyectan sobre la esfera celeste que fueron agrupadas de forma distinta, según las épocas, por las antiguas civilizaciones. A estas agrupaciones de estrellas de formas variadas se les llaman constelaciones, las cuales se distinguen bien con nombres mitológicos (Orión, Andrómeda, Perseo, etc.) o con nombres de animales u objetos ( Osa Mayor, Osa Menor, León, Corona Boreal, etc.) sugeridos por las formas que presentan y las fantasías de los antiguos.

La forma de cada constelación se debe a un efecto de perspectiva, ya que si el observador se colocase en un punto lejano de la Tierra, la constelación aparecería de forma diferente.

Todo el cielo está repartido en áreas que tienen límites y cada área contiene una de las antiguas constelaciones que le da nombre a dicha zona. Una constelación no tiene ningún significado objetivo físico, es simplemente una región del cielo con estrellas enmarcadas en unos límites que siguen siempre meridianos y paralelos celestes.

A partir de 1927 la Unión Astronómica Internacional ha subdividido el cielo, delimitando las zonas asignadas a cada constelación mediante arcos de ascensión recta y declinación.

Las constelaciones son en total 88; de estas, 48 constelaciones han llegado hasta nosotros desde la antigüedad (por griegos y árabes) y 40 han sido introducidas en la época moderna (casi todas las nuevas constelaciones se encuentran en el hemisferio austral que eran desconocidas por las antiguas civilizaciones mediterráneas).


                                  

Las constelaciones varían de posición a lo largo del año, motivo por la cual vemos el cielo de distinta forma. En España son visibles unas 70 constelaciones.

Un asterismo es un conjunto de estrellas que forma parte de una o más constelaciones pero no se trata de una constelación en sí misma.


                               

Ursa Major, una constelación circumpolar del hemisferio boreal.

El asterismo más prominente en el firmamento boreal es el Gran Carro (para los ingleses la forma delineada es la de un gran cucharón) cuyas siete estrellas delinean la forma de un carro. El Gran Carro es un asterismo y no una constelación debido a que constituye sólo una parte de la constelación de la Osa Mayor.


3.6 Las constelaciones circumpolares

Son aquellas constelaciones que forman parte del hemisferio norte, visibles durante todo el año, y que nunca se ocultan ni se ponen. Sin embargo, aquellas constelaciones que tengan declinaciones menores de 50º dejarán de ser circumpolares. Las constelaciones circumpolares, para lugares comprendidos entre los +40º y +50º de latitud del lugar de observación del observador, son las siguientes:

                                    

3.7 Las constelaciones de primavera

En primavera, al igual que en otoño, la característica del cielo nocturno se habrá alterado. De nuevo volveremos a mirar hacia el espacio intergaláctico. En esta estación, el cielo está caracterizado por una gran extensión de firmamento muy libre de estrellas que los astrónomos denominan el reino de las galaxias.

Desde Ursa Major hacia el sur pasando por Canes Venatici, Coma Berenices y Virgo se extiende una ventana a través de la cual podemos observar con nuestros telescopios centenares de galaxias situadas a impresionantes distancias. M94, situado en Canes Venatici, es una luminosa espiral que se nos muestra de frente, encontrándose a una distancia de nosotros de 14 millones de años luz (1 año luz es la distancia que la luz recorre en un año, equivalente a 9.460.000.000.000 km., o sea 63240 U.A.). La distancia de la famosa Galaxia Remolino, M51, es de unos 37 millones de años luz. El racimo de galaxias que hay en el cúmulo de Virgo están situadas en una región del Universo desde la cual la luz necesita unos 40 millones de años para alcanzar la Tierra.

Además de las constelaciones circumpolares, podemos ver en la bóveda celeste las siguientes constelaciones de primavera:


                                      

3.8 Las constelaciones de verano

En verano, la posición de la Tierra en su órbita alrededor del Sol es tal que estamos mirando hacia el denso plano de nuestra galaxia, hacia la Vía Láctea, así como hacia el centro galáctico (las impresionantes nubes estelares de Sagitario). Es un campo celeste muy rico en estrellas y objetos de "cielo profundo"

                                       

3.9 Las constelaciones de otoño

A mitad de otoño la característica del cielo nocturno también habrá cambiado. Aquellas densas regiones de la Vía Láctea llena de estrellas de primera magnitud que hacían que el cielo de agosto fuera denso y rico ha dado paso hacia un oscuro vacío, ya no estamos directamente hacia el plano de nuestra galaxia, sino que estamos mirando hacia afuera, hacia el inmenso espacio intergaláctico.

Hay un cambio, en vez de la abundancia de nebulosas y cúmulos de verano ahora el cielo nos ofrece numerosas galaxias situadas muy lejos de la nuestra.


                         

En la foto la mitológica constelación de Perseo.

En otoño, el cielo nos muestra las siguientes constelaciones:

                                   
                                          

3.10 Las constelaciones de invierno

A pesar de que observar el cielo en invierno puede ser a la vez incómodo (debido al frío) y frustrante (debido a la frecuente presencia de las nubes), hay que tener constancia de que el cielo de invierno es realmente espléndido cuando las noches son serenas y despejadas.

En la foto la constelación de Orión.


                          

Al anochecer en invierno, el Gran Carro está en un nivel bajo en el firmamento septentrional. Las constelaciones visibles en otoño ahora aparecerán cada vez más cercanas al Oeste.

La Vía Láctea aparece en lo más alto del cielo al atardecer. La constelación siguiente, hacia el sudeste, a lo largo de la Vía Láctea es Auriga, el Cochero, con su estrella brillante Capella. Hacia el sur de esta parte de la Vía Láctea puede percibirse un cúmulo de seis o siete estrellas, las Pléyades o M45 en la constelación de Tauro. Las Pléyades son las Siete Hermanas de la mitología griega, las hijas de Atlas.

El grupo más prominente de estrellas en invierno consiste en tres estrellas brillantes que forman una línea recta y dan lugar al cinturón de Orión. Sobre el hombro de Orión se observa a la rojiza estrella Betelgeuse. La espada de Orión se extiende hacia abajo desde el cinturón, allí se encuentra la Gran Nebulosa de Orión.

A los talones de Orión, tenemos a su perro, Canis Major. El cinturón de Orión está orientado directamente hacia Sirio, la estrella más brillante de la bóveda estrellada. Sirio sale al firmamento poco después de Orión. Proción está situada en las proximidades y pertenece a Canis Minor. Proción, Sirio y Betelgeuse forman un triángulo casi equilátero.

En Tauro, la estrella rojiza Aldebarán delimita el extremo de un lado de la V. Las Híades forman el contorno de la cara de Tauro; las Pléyades y las Híades son cúmulos abiertos de estrellas.

El cielo invernal presenta las siguientes constelaciones:


                                         

El Sol cada mes se proyecta sobre una de las doce constelaciones zodiacales, así hasta completar el ciclo durante un año. Dichas constelaciones son:

                                         

Taurus es una constelación típicamente invernal, además de zodiacal.