INSTITUTO ESPACIAL ECUATORIANO DIRECCIÓN DE INVESTIGACIÓN PROYECTO DE DIVULGACIÓN OBJETOS Y APLICACIONES PARA OBSERVAR EL CIELO

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1 INSTITUTO ESPACIAL ECUATORIANO DIRECCIÓN DE INVESTIGACIÓN PROYECTO DE DIVULGACIÓN OBJETOS Y APLICACIONES PARA OBSERVAR EL CIELO Santiago A. Bernal G. 2018

2 Introducción El cielo es una fuente inagotable de objetos y eventos que maravillan al hombre por su esplendor y violencia. La observación del cielo le ha permitido a la especie humana desarrollarse en los campos de la ciencia y la tecnología. Hace 4000 años, en Egipto se construyeron los primeros calendarios solares y lunares. En el año 130 A.C., Hiparco escribe el primer catálogo de estrellas con 850 objetos. En 1120, en el Cairo se construye el que quizás fue el primer observatorio astronómico. Galileo, en 1609, observa cráteres en la Luna, otros satélites naturales y a la Vía Láctea. Huygens, en 1656, descubre los anillos de Saturno. En 1705, Halley predice el paso de un cometa cerca de la Tierra, hoy conocido como el cometa Halley y observado por Johann Palitzsch en En 1961, Yuri Gargarin se convierte en el primer hombre en el espacio. En la actualidad, se realizan misiones tripuladas al espacio y se cuenta con observatorios en tierra y otros satélites en órbita para estudiar el vasto Universo que aún nos sigue maravillando. La historia nos va demostrando que nunca dejaremos de ser sorprendidos por el Universo, por eso el objetivo de este documento es presentar algunos de los objetos que se encuentran frente a nosotros y diferenciar a aquellos que podemos admirar a simple vista. También se presenta una guía corta para el uso de aplicaciones informáticas, que en la actualidad hacen más fácil el comprender las luces que llegan a nuestros ojos desde los patios del cosmos. Figura 1: La Luna, a la izquierda se encuentra el lado que se puede observar desde la Tierra, a la derecha el lado oculto. Figura 2: Imagen del Sol, la estrella más cercana a la Tierra. Objetos en el cielo Cuando nuestra curiosidad natural nos hace observar al cielo nocturno podemos, siempre que las condiciones del clima lo permitan, admirar varios objetos luminosos. Debido a la costumbre solemos llamar a todos estos objetos estrellas y únicamente diferenciamos a la Luna. Sin embargo, existen varios tipos de objetos que envían señales luminosas hasta nuestros ojos. Para conocer un poco de estos vamos a listar algunos con sus características más importantes. Luna: Es el objeto más grande en el cielo nocturno, es fácil de distinguir incluso cuando presenta brillo parcial (Fig. 1) (ver. fases de la Luna). Estrellas: Son bolas de gas que en su núcleo generan grandes cantidades de energía, la que vemos como luz. El mejor ejemplo es el Sol (Fig. 2). Figura 3: Imagen de Mizar, es una estrella doble que en el cielo se aprecia como una sola. Se encuentra en la cola de la constelación de la Osa Mayor. Figura 4: Cúmulo abierto de estrellas conocido como Pléyades. 2

3 Estrellas dobles: La mayoría de estrellas en el Universo nacen con estrellas hermanas, estas se encuentran relativamente cerca entre si y pueden, en algunos casos, eclipsarse. Un ejemplo es la estrella Mizar en la constelación de la Osa Mayor (Fig. 3). Cúmulos de estrellas: Son grupos de estrellas que pueden tener una distribución irregular (cúmulos abiertos) o una distribución esférica (cúmulos globulares). Las Pléyades son ejemplo de los primeros (Fig. 4), mientras M15 es un cúmulo globular (Fig. 5). Nebulosas: Las nebulosas son inmensos volúmenes de gas y polvo que pueden emitir y absorber radiación, siendo de dos tipos, las brillantes como la nebulosa Cangrejo (Fig. 6) y las oscuras como la nebulosa Cabeza de Caballo (Fig. 7). Galaxias: Son los grandes conjuntos de gas, polvo y estrellas, consideradas los bloques fundamentales del Universo (Fig. 8). Existen galaxias con morfologías espirales, elípticas e irregulares. A pesar de ser casi imposible distinguir muchas galaxias a simple vista, al sur del planeta se puede observar a dos galaxias satélite de la Vía Láctea conocidas como Nubes de Magallanes (Fig. 9). Planetas: Los planetas son objetos rocosos o gaseosos de forma esférica, estos no generan su propia luz pero son capaces de reflejar la luz de las estrellas (Fig. 10). Asteroides y meteoroides: Son rocas que alcanzan los kilómetros de diámetro y se formaron en la misma época que los planetas (Fig. 11). Al no emitir radiación es difícil observarlos, sin embargo, esto cambia cuando se acercan a nuestro planeta. En particular los meteoroides que ingresan en la atmósfera, aquellos que se convierten en meteoritos, son conocidos como estrellas fugaces (Fig. 12). Debemos notar que muchos de los objetos que hemos mencionado son muy distantes, por lo que las propiedades descritas no pueden ser distinguidas a simple vista. Para poder diferenciar entre algunos de estos objetos podemos aplicar otros criterios. Figura 5: Cúmulo globular de estrellas conocido como M15, se piensa que en su centro puede existir un agujero negro de masa intermedia. Figura 6: Nebulosa del tipo brillante, conocida como nebulosa del Cangrejo. Figura 7: Nebulosa del tipo oscura, conocida como nebulosa Cabeza de Caballo. El primer criterio que podemos mencionar es el de su movimiento. El cambio de posición de la mayoría de objetos en el cielo es evidente en periodos de tiempo mayores a los minutos, la excepción son los meteoritos que se mueven muy rápido, siendo así que el tiempo de observación de uno de estos objetos suele ser menor a un minuto. Es fácil distinguir a los meteoritos de los aviones, ya que los aviones presentan luces parpadeantes y desaparecen en zonas altas del cielo a diferencia de los meteoritos que lo hacen cerca del horizonte. Figura 8: Galaxia del Sombrero, llamada así por su espectacular forma. 3

4 Otro factor a considerar son las condiciones climáticas, aunque en ocasiones parezca que no existe nada entre nosotros y las estrellas, la verdad es que la atmósfera está siempre presente. Esto implica que la luz que nos llega desde las estrellas y la que se refleja en los planetas tiene que atravesar una capa de gas. Cuando la luz pasa por la atmósfera puede ser dispersada o absorbida haciendo que la intensidad del brillo de los objetos sea variable, estos cambios en el brillo son más evidentes en aquellos objetos que están más distantes, mientras que para objetos cercanos este fenómeno es imperceptible a nuestros ojos. Así, podemos distinguir entonces a las estrellas, que son objetos lejanos, de los planetas que son objetos cercanos. Cuando veamos un grupo de luces en el cielo que parpadean y junto a estas existe una que no hace lo mismo, sabremos que la última corresponde a un planeta. Figura 9: Nubes de Magallanes en una imagen desde el VLT en Chile. Por otra parte un criterio que quizás implique un poco más de experiencia observando el cielo es aquel de objetos intrusos. Cuando observamos el cielo de manera constante podemos distinguir constelaciones y memorizar las posiciones relativas y número de estrellas, con el tiempo podremos distinguir la intensidad de brillo y la diferencia de colores de las estrellas. Es por esto que cuando en cierta época aparece un nuevo objeto brillante que no recordamos, al cual hemos llamado intruso, podemos estar seguros que ese objeto es un planeta. Los planetas debido a su movimiento en orbitas, es decir, al cambio de su posición relativa respecto a la Tierra y el Sol, aparecen y desaparecen en periodos de meses o años. Con este criterio podemos distinguir entonces a las estrellas de los planetas (Figura 13). Figura 10: Imagen de Saturno, uno de los planetas más vistosos por sus anillos. Figura 11: Imagen artística del asteroide 2014jo25. Existen otros objetos, quizás fáciles de distinguir pero que pueden observarse solo en ciertas latitudes. Por ejemplo, al sur del ecuador geográfico es fácil observar las Nubes de Magallanes, que son un par de galaxias satélite. En el hemisferio norte, una estrella fácil de identificar es la estrella polar, esta se observa en la misma posición, de hecho parece que el resto de estrellas giran alrededor de ella. Por otra parte, existe un fenómeno espectacular que no hemos mencionado antes por no ser un objeto en si, son las auroras boreales, estas se observan en los polos del planeta y se deben a la interacción de las moléculas de la atmósfera con partículas cargadas provenientes de todas partes del cosmos, pero principalmente del Sol, y que se han encontrado con el campo magnético de la Tierra. Esta interacción crea estelas de luz de color que pueden ocupar grandes áreas del cielo haciendo de las auroras un espectáculo muy agradable a la vista (Fig. 14). Figura 12: Lluvia de meteoritos observada desde la Tierra en una fotografía de larga exposición. Finalmente debemos mencionar a objetos que son algo más complicados de distinguir, los satélites. Los satélites pueden aparecer en ciertos 4

5 momentos mientras estamos observando el cielo, si bien estos objetos tienen órbitas definidas no suele ser de mucho interés conocerlas, por lo que se recomienda hacer uso de catálogos o aplicaciones como las que mencionamos en la siguiente parte de este documento para conocer si lo que estamos observando es un satélite. Figura 13: Imagen de la constelación Libra. A la izquierda se observa el cielo sin la presencia de planetas y a la derecha con la presencia de Júpiter. Figura 14: Fotografía de una aurora boreal. Los colores que se pueden observar en las estelas son el verde y el violeta. 5

6 Aplicaciones para observar el cielo Desde la antigüedad, quienes se dedicaron al estudio de los objetos del cielo construyeron tablas y catálogos que servían para guiar la observación. Hasta hace algunos años, los mapas del cielo (Figura 15), creados para una región y tiempo específico, fueron las mejores herramientas para apreciar y estudiar las luces nocturnas. Sin embargo, el día de hoy no es práctico llevar mapas. Para suplir a estos contamos con aplicaciones informáticas para escritorio y aplicaciones móviles, esto nos permite un acceso rápido a la información necesaria para apreciar el cielo y en algunos casos conocer detalles más especializados de los objetos que observamos. Figura 15: Mapa de la región de Camelopardalis, conocida también como La Jirafa (Cam). En este mapa podemos encontrar la leyenda en la parte inferior izquierda, aquí se detallan las marcas para los diferentes objetos como galaxias, nebulosas, cúmulos de estrellas y la intensidad de las estrellas en relación al tamaño de su representación. 6

7 Podemos encontrar varias aplicaciones en la red, la mayoría tienen los mismos servicios, por lo que mostramos aquí algunas con sus principales ventajas. Mucha más información de la que presentamos puede encontrarse en los sitios de las mismas y es recomendable usar una que se ajuste a nuestras necesidades. Empecemos con SKY-MAP, el sitio ofrece la posibilidad de observar las constelaciones pero además cuenta con fotografías de varios objetos de catálogos e instrumentos especializados como el telescopio Hubble y el Sloan Digital Sky Survey. También podemos encontrar la aplicación móvil de SKY-MAP, esta cuenta con la capacidad de mostrar los objetos en el cielo a los que apunta nuestro celular y viene con una galería de imágenes de varios objetos. Figura 16: Imágenes de los servicios de SKY MAP. Arriba se muestra parte de la página de inicio de la aplicación web. Abajo se tiene una captura de la aplicación móvil. 7

8 Una de las aplicaciones más populares para escritorio es Stellarium. Esta aplicación permite moverse en el tiempo y observar todos los objetos en el cielo. Otra de sus funciones es la de posicionarnos para observar el cielo en muchas ciudades de nuestro planeta y en diferentes lugares del sistema solar. Además, podemos admirar las formas de las constelaciones de diferentes culturas. Figura 17: Capturas de los servicios de Stellarium. Se muestra la ventana de cambio de ubicación y una vista del cielo en el día (deshabilitando la función de atmósfera) y en la parte inferior una imagen con las figuras de las constelaciones del cielo nocturno. 8

9 Otra de las aplicaciones muy útil para observar el cielo y aprender es Star Walk. Esta aplicación que se encuentra gratis cuenta con el seguimiento de objetos con el móvil y enlaces a Wikipedia para ampliar información. Además, Star Walk ofrece otros servicios pagados y una versión para niños. Figura 18: Imágenes de los servicios de Star Walk. Se muestra en la parte superior la pantalla con imágenes de planetas y la leyenda de una nebulosa. En la parte inferior se observa la información y fotografía de la nebulosa del Cangrejo desplegada después de ser seleccionada en la pantalla anterior. 9

10 Una aplicación un poco más especializada es Exoplanet, esta presenta un catálogo interactivo con todos los exoplanetas descubiertos. La información presentada llega a ser muy específica, desde las propiedades físicas de los exoplanetas hasta los métodos de detección, por lo que esta aplicación es recomendable para aprender sobre estos interesantes objetos. Una de las mejores características de Exoplanet es un mapa 3D de la Vía Láctea y el poder encontrar exoplanetas apuntando al cielo. La aplicación es gratis y se encuentra disponible para iphone y ipad. Figura 19: Captura de una imagen mostrada por Exoplanet, en esta se puede apreciar a la Vía Láctea y los diferentes objetos presentes en una región. 10

11 La última aplicación que nos gustaría presentar es Mobile Observatory, esta aplicación destaca por que además de tener el servicio de seguimiento de objetos, como planetas y estrellas, suma el seguimiento de asteroides y la sincronización de eventos astronómicos con el calendario. Figura 20: Captura de Mobile Observatory, podemos observar la información desplegada al seleccionar un cúmulo de estrella. Existen también otras herramientas para seguimiento de otros objetos como los satélites. Para esto podemos visitar la página de NASA app o el sitio web Heaves Above. Si bien existen muchas más aplicaciones la recomendación es escoger una que sirva para nuestros propósitos, ya que como hemos presentado podemos encontrar varias que contienen mucha información o que se especializan en un campo. Pero sin importar como observemos el cielo recordemos que dirigir nuestra mirada al cosmos es gratis y debemos aprovecharlo. 11

12 Referencias Grupo Astrófilo Lariano. Observar las estrellas, Parkstone International, 25 abr Educarm, CÓMO DISTINGUIR A SIMPLE VISTA LOS PLANETAS DE LAS ESTRELLAS. Documento en línea. Malcolm S. Longair. Galaxy Formation, Second Edition Sky Map Página web. Stellarium Página web. Star Walk Página web. Exoplanet Página web. Mobile Observatory Página web. 12