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22 dic 2020

Solsticio de verano

El solsticio de verano es el momento en el que el Sol, debido a la posición de la tierra durante su traslación, es perpendicular al Trópico de Capricornio, es decir sobre la latitud a 23º 27" al sur de la línea ecuatorial. Es el límite sur por donde los rayos del Sol son perpendiculares a la Tierra (el otro límite es en el Trópico de Cáncer en el norte). Esto sucede el 21 de diciembre, fecha que se considera el inicio del verano en el hemisferio sur.

En las siguientes fotografías se puede apreciar el lugar por donde pasa el Trópico de Capricornio en Chile, cerca de la ciudad de Antofagasta. En la primera foto se ve el letrero de llegada al hito en la carretera Panamericana. En la segunda foto se ve el hito, una gran arco con dos paredes altas.

Foto 1: Letrero del hito Trópico de Capricornio


Fuente: archivo personal

Foto 2: Hito Trópico de Capricornio

Fuente: archivo personal

Para verificar la latitud, usé el GPS con la app Physics Toolbox Suite de mi smartphone y marcó la latitud de -23.44314312º, equivalente a 23º 27" sur.

Imagen 1: Latitud en el Trópico de Capricornio

Fuente: archivo personal

Mi visita al hito fue el 4 de julio de 2019, alrededor de las 13:00 horas. Aunque no fue el día del solsticio, fue emocionante ver nuestras sombras en el piso en la misma latitud del Trópico de Capricornio.

Foto 3: Sombras en el hito

Fuente: archivo personal

En la siguiente fotografía se muestra una placa con el sello del Rotary Internacional con un gráfico explicativo del Trópico de Capricornio. En primer plano aparece la órbita de la Tierra alrededor del Sol mostrando la inclinación de la Tierra que define las estaciones del año. Más abajo aparece la posición del Sol en el cielo respecto de un gnomon y la sombra que proyecta en el Trópico de Capricornio en el solsticio de verano, en el ecuador y en el Trópico de Cáncer.


Foto 4: Placa sobre la traslación de la Tierra alrededor del Sol

Fuente: archivo personal

En la siguiente fotografía se lee una especie de himno a Antofagasta: "Antofagasta tierra de Sol y cobre, transformada hoy en el centro astronómico más grande del mundo para desentrañar los misterios del universo". Está firmado por Armando Cordero, presidente por el período 1999-2000.

Foto 5: Placa conmemorativa del hito


Fuente: archivo personal

Otros países por donde pasa el Trópico de Capricornio son Argentina, Paraguay, Brasil, Namibia, Botsuana, Sudáfrica, Mozambique, Madagascar y Australia.  Se le denomina "de Capricornio" porque en la antigüedad, cuando se producía el solsticio de verano en el hemisferio sur, el Sol estaba en la constelación de Capricornio. En la actualidad está en la constelación de Sagitario. Este hecho será explicado en otra entrada.

14 dic 2020

Eclipse de Sol 14.12.2020

Desde Lima, sin la emoción de julio de 2019 cuando viaje junto a mi familia a La Serena - Chile para observar el eclipse total de Sol del 03.07.2019, me preparé para observar el eclipse parcial de Sol del 14.12.2020. El coronavirus impidió organizar un nuevo viaje astronómico al sur de Chile o Argentina, donde ser podrá observar el eclipse total. En la siguiente imagen están los datos generales del eclipse visto desde Lima.

Gráfico 1: Datos generales del eclipse desde Lima

Fuente: APP Eclipse 2.0

La preparación consistió en varios pasos. Primero, un alineamiento del telescopio con el nuevo buscador que compré (Celestron 51630 Star Pointer Telescope Finderscope). Buen producto que tiene un centro de luz, un movimiento lateral y de arriba hacia abajo con perillas que hace más fácil el alineamiento. 

Foto 1: Star pointer


Segundo, la fabricación de un marco para colocar el filtro solar en el telescopio. Esto demoró un poco porque tuve que idear un diseño práctico pero al fin lo logré. Un cartón duro y pedazos de esponja fueron suficientes. Felizmente ya contaba con el filtro. La idea de este artefacto es sujetar de forma segura el filtro solar en la apertura del telescopio.

Foto 2: Filtro solar (derecho y revés)



Tercero, instalación del nuevo adaptador para smartphone (Celestron 81055 NexYZ Universal Smartphone Adapter) en el ocular del telescopio y probar las perillas de movimiento que tienen en tres ejes. Uno que sube y baja el celular, otro que lo mueve de izquierda a derecha y otro que lo mueve hacia adelante y atrás. Finalmente probar el nuevo smartphone (Samsung Galaxy S7) que lo usaré exclusivamente para las fotos con el telescopio.

Foto 3: Adaptador NexYZ Celestron


El resultado de la preparación fueron algunas fotografías del Sol con un ocular de 32mm. La foto que se muestra a continuación se ve la superficie solar con cuatro manchas visibles, dos muy grandes e intensas y dos tenues. En las primeras se pueden apreciar los bordes menos oscuros de las manchas. Asimismo, se aprecia la superficie granulada del Sol y una gran "grieta" en la parte central derecha.

Foto 4: Superficie del Sol (27 de noviembre de 2020)

Fuente: archivo personal

Así lucía mi telescopio con Sol radiante durante las pruebas exitosas.




¡Llegó el 14.12.2020! Cielo totalmente nublado en Lima.

18 nov 2020

Distracciones en cuarentena III

De los planetas que se pueden ver a simple vista, Venus es el más brillante. Se le ve de color blanco siempre al oeste al anochecer o al este al amanecer, siempre cerca del Sol. Es el planeta más cercano a la Tierra y por la posición de su órbita entre el Sol y la Tierra nos puede mostrar fases como la Luna.

La elongación de un planeta es el ángulo que se forma entre éste, la Tierra y el Sol. Cuando Venus se encuentra en elongación respecto de la Tierra nos muestra fases porque hay una zona no iluminada del planeta. La máxima elongación de Venus es de 47.8º. La siguiente figura muestra a Venus en elongación en abril 2020.

Figura 1: Orbita de los planetas en abril 2020

Fuente: Sky & Telescope, abril 2020.

Aprovechando la cuarentena, decidí apuntar mi telescopio a Venus para comprobar la visibilidad de sus fases pues estas no se ven a simple vista. Las siguientes fotografías muestran las evidencias. La primera fue tomada con un ocular de 20mm y con zoom de la cámara del smartphone. La segunda fue tomada sin zoom.

Foto 1: Venus el 28 de abril 2020

Fuente: archivo personal

Foto 2: Venus el 28 de abril 2020

Fuente: archivo personal

El 14 de setiembre de 2020 un equipo de astrónomos anunció el descubrimiento de fosfina en la atmósfera de Venus, una molécula que en la Tierra es producida por bacterias y por procesos industriales. Entonces se estimaría que en Venus podrían existir algún tipo de bacteria. A continuación una representación artística de la atmósfera de Venus realizada por European Southern Observatory (ESO) con el siguiente texto: "Esta ilustración muestra la superficie y la atmósfera de Venus, así como las moléculas de fosfina. Estas moléculas flotan en las nubes de Venus, sopladas por el viento a altitudes de entre 55 y 80 km, absorbiendo algunas de las ondas milimétricas que se producen a altitudes más bajas. Fueron detectadas en las nubes altas de Venus con datos del Telescopio James Clerk Maxwell y el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, del que ESO es socio".

Figura 2: Representación artística de la atmósfera de Venus.

Fuente: ESO/M. Kornmesser/L. Calçada




18 oct 2020

Marte solitario en el cielo de Lima

Por estos días se aprecia a Marte en el cielo de Lima. Si bien es cierto que por estos días casi toda la noche y madrugada podría observarse al planeta rojo, las nubes eternas de Lima juegan en contra de cualquier entusiasta. El sábado 10 de octubre 2020 llegué a observarlo con mi telescopio como a las 20 horas. A simple vista se le ve muy brillante por lo cercano que se encuentra de la Tierra. Se le puede ver hacia el este al anochecer antes que las nubes lo cubra. En la siguiente foto se le observa con un ocular de 20mm.

Foto 1: Marte con ocular de 20mm

Fuente: archivo propio

La contaminación lumínica de Lima y su cielo nublado impiden apreciar estrellas de magnitud menores a 3 o 2. Actualmente Marte debe tener una magnitud de un poco más de 2 y aparece solo en el cielo debido a que no hay otras estrellas con magnitudes mayores. Para evitar confusiones con el término magnitud, a mayor valor de la magnitud, menor brillo del objeto celeste. Como referencia, la Luna tiene una magnitud aparente de -12.6, la estrella Sirius, que es la más brillante del cielo, tiene una magnitud de -1.45. 

Las flechas curvas indican la trayectoria de los planetas durante el mes de octubre. Los planetas exteriores no cambian de posición suficientemente en un mes para notar a esta escala. La posición tan cercana de la Tierra y de Marte no se repetirá hasta el año 2035.

Figura 1: Posición de los planetas en el mes de octubre 2020

Fuente: Sky & Telescope, Octubre 2020

En la siguiente foto se muestra una imagen de Marte tomada con un ocular de 20mm y un Barlow 3x tomada en la noche del 18 de octubre 2020. La toma equivale a la realizada con un ocular de 60mm.

Foto 2: Marte con ocular de 20mm con Barlow 3x.



Fuente: archivo propio



6 oct 2020

¿Qué es un telescopio?

No se conoce con seguridad al inventor del telescopio. Algunos atribuyen la autoría a un gerundense llamado Juan Roget en 1590. Lo cierto es que muchos copiaron el invento hasta que llegó a manos de Galileo Galilei quien le dio un verdadero uso astronómico o científico.

Galileo pudo ver las irregularidades de la Luna, los anillos de Saturno, las lunas de Júpiter, las manchas solares (seguro que se quemó parte de sus retinas) y distinguió estrellas individuales de algunos cúmulos. En la siguiente figura se presenta los dibujos que hizo Galileo sobre Saturno, sucesivamente en 1611, en 1616, en 1620 y en 1623. La evolución de sus dibujos obedece a la mejora de su telescopio inicial.

Figura 1: Dibujos de Saturno por Galileo

Fuente: Mètode 2011 - 64. La mirada de Galileo - Número 64. Invierno 2009/10

Lo importante de un telescopio es la cantidad de luz que puede colectar para una mejor resolución de la imagen. Es decir, cuanto mayor es la apertura del telescopio, más cantidad de luz se obtiene. La apertura de un telescopio es el diámetro del espejo o lente principal. De hecho, el telescopio de Galileo tenía muy poca apertura, en otras palabras era muy delgado.

¿Cuáles son los tipos de telescopio?

Los primeros telescopios fueron refractarios, es decir una combinación de dos lentes, la luz de un objeto lejano atraviesa un objetivo formado por una lente convergente acromatizada de gran distancia focal, refractándose hacia un ocular formado por una lente convergente de pequeña distancia focal. El resultado es una imagen agrandada del objeto lejano. El problema de este tipo de telescopios es que si se quiere obtener mejores resultados, se debe tener mayor apertura, lo que significa que el lente objetivo debe ser más grande y por lo tanto más pesado, lo que limita su uso a pequeñas aperturas.

Fue con Isaac Newton que se obtuvo el primer telescopio reflector, el más popular hoy es conocido como newtoniano. Este telescopio utiliza espejos en vez de lentes. Usa un espejo principal de forma parabólica (aun que también hay de forma esférica) que refleja la luz en un espejo plano a 45º en el foco y este desvía la imagen hacia un lente ocular. La foto siguiente es de mi telescopio Powerseeker EQ 127 marca Celestron que es de este tipo. Nótese que el ocular es perpendicular al tubo del telescopio.

Foto 1: Telescopio newtoniano



Cuando estudiaba el curso de Matemáticas Básicas II en la universidad, estudié las secciones cónicas, y entre ellas aprendí sobre la parábola, es decir la figura geométrica que se forma a partir del corte de un plano oblicuo al eje de revolución de un cono. Una propiedad de los cuerpos parabólicos pulidos es que reflejan las ondas o la luz de objetos lejanos hacia un punto llamado foco, o al revés, un haz de luz desde el foco se reflejará en la superficie de la parábola proyectándose paralelamente. Este principio es el que se usa en los telescopios reflectores, antenas, faros de automóviles, etc.

Dentro de los telescopios reflectores se encuentran los catadióptricos. El más conocido es el reflector Cassegrain que usa un espejo primario parabólico y un espejo secundario hiperbólico. La luz ingresa por el lente corrector, se refleja en el espejo primario hacia el espejo secundario que a su vez refleja al centro del espejo primario que tiene un agujero donde se coloca un lente ocular. El resultado es un telescopio compacto y ligero de gran apertura.

Una variante del reflector Cassegrain es el Schmith-Cassegrain que usa un espejo primario esférico que recibe la luz corregida de la aberración esférica con un plato delante del tubo. El espejo secundario refleja la luz hacia el agujero del espejo primario donde se encuentra un lente ocular. Existen otras variantes como el Maksutov-Cassegrain y otros.

¿Qué monturas se usan?

La montura es un elemento importante para el movimiento del telescopio. La más sencilla es la montura alta azimutal que tiene un giro horizontal y un movimiento vertical. Se usa poco en astronomía. Es parecida a las monturas que llevan los trípodes de las cámaras fotográficas.

La montura ecuatorial es mucho más potente porque tiene el mecanismo que le permite imitar el movimiento de la Tierra, por lo que es la montura preferida por la astronomía y para hacer astrofotografía. En lo foto siguiente se observan dos ejes perpendiculares, el de ascención recta (AR), en horizontal, debe tener una pendiente igual a la latitud del lugar de observación, por lo que este eje es paralelo al eje polar de la Tierra, lo que permite seguir el movimiento de rotación de la Tierra. El eje de declinación (δ), vertical, permite el movimiento del telescopio con respecto al ecuador celeste.

Foto 2: Montura ecuatorial




Sobre la montura está colocado el telescopio y para tener estabilidad y portabilidad la montura es colocada en un trípode. Sobre el telescopio y perfectamente paralelo a este, comúnmente, se coloca un buscador que es un pequeño telescopio refractor de gran visión para facilitar la localización de los objetos celestes.

También es común colocar un motor de seguimiento en el eje de AR para que automáticamente el telescopio contrarreste el movimiento de rotación de la Tierra para seguir a un objeto celeste. La caja que se observa en la foto 2 es el motor de seguimiento de mi telescopio.

Grandes telescopios en el mundo

La European Southern Observatory (ESO) tiene dos grandes conjuntos de telescopios en los desiertos de Antofagasta y Atacama en Chile. El Observatorio de Cerro Paranal alberga el Very Large Telescope (VLT). Es un conjunto de 4 espejos de 8,2 m de apertura cada uno que trabajan conjuntamente o individualmente. Puede distinguir objetos de magnitud 30 con una hora de exposición (el ojo humano puede distinguir hasta la magnitud 5). Además cuenta con cuatro telescopios auxiliares móviles de 1,8 metros de diámetro.

Por otro lado está el Observatorio La Silla al que el autor de esta entrada tuvo oportunidad de visitar. En la siguiente foto se aprecia el radiotelescopio de 15m que ya no se encuentra en funcionamiento y al fondo el domo del telescopio ESO de 3,6m, el más grande del observatorio.

Foto 3: Observatorio La Silla (ESO) - Chile

Fuente: archivo propio

En la siguiente foto se aprecia el domo del NTT (New Technology Telescope) de 3,58m y al fondo más domos.

Foto 4: Conjunto de telescopios en el Observatorio La Silla (ESO) - Chile

Fuente: archivo propio

En la siguiente foto se aprecia al fondo los domos de los telescopios de 0,5m (Danés, izquierda y ESO, derecha), el telescopio Bochum de 0.61m y adelante el telescopio 0,9m (alemán). Solo el telescopio danés actualmente está en funcionamiento.

Foto 5: Conjunto de telescopios en el Observatorio La Silla (ESO) - Chile

Fuente: archivo propio

En la siguiente foto se aprecia el telescopio submilimétrico de 1,52m que ya no está en funcionamiento.

Foto 6: Telescopio submilimétrico de 1,52m en el Observatorio La Silla (ESO) - Chile

Fuente: archivo propio