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Atacama Pathfinder
Experiment
APEX
Introduccion a la astronomia
Felipe Mac-Auliffe
[email protected]
Objetivos
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
Comprender la terminologia utilizada en
astronomia observacional.
Entender y aplicar los conceptos basicos de la
astronomia de posicion (astrometria) y de
medicion del tiempo.
Aprender a conocer el cielo e identificar objetos
de interes a simple vista (observacion practica)
Conocer las herramientas que usamos en
APEX para planificar observaciones.
Disfrutar la experiencia de trabajar en un
observatorio astronomico.
Esfera celeste
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Horizonte del
observador
El observador es el
centro de esta esfera
Solo la mitad de la
esfera celeste es visible
Puntos cardinales
Norte, Sur, Este y Oeste
Cenit y nadir
Meridiano
(Linea norte - sur)
Polos celestes
Ecuador celeste
Esfera celeste

La Esfera celeste es
relativa a la
ubicacion del
observador en el
planeta Tierra.

Polo Sur (-90)

Ecuador (0)

Nuestro caso (-23)
Esfera celeste
El movimiento de la
esfera celeste en
diferentes latitudes
Coordenadas
“Se definen de acuerdo
a su plano de
referencia”

Horizontales
Planos fundamentales

Ecuador celeste
Proyeccion del ecuador terrestre en la
esfera celeste

Polos celestes
Proyeccion de los polos terrestres en la
esfera celeste
Planos fundamentales

Ecliptica
Plano fundamental
que define la
trajectoria del Sol y
sus planetas

Intersecta al ecuador
celeste en 2 puntos
0h = Equinoccio
vernal (21 Marzo)
Coordenadas

Equatoriales
(Absolutas y relativas)

Ascencion recta y
declinacion (RA/Dec)

Angulo horario y
declinacion (HA/Dec)
Otros sistemas de coordenadas


Coordenadas Eclipticas
Plano fundamental = Ecliptica
Longitud Ecliptica (lambda)
Latitud Ecliptica (Beta)
Origen en el punto vernal
Coordenadas Galacticas
Plano fundamental = Plano galactico
Longitud galactica (LII)
Latitud galactica (BII)
Origen en el centro galactico (Sagitario)
Precesion

Lentísimo balanceo en
la Tierra durante su
movimiento de traslación.
(~25765 years)

La Tierra es una elipsoide
aplastada por los polos
debido a la atracción
gravitacional del Sol y de la
Luna, y en menor medida
de los planetas
Calculos
Epocas fundamentales

Cuando se dan las coordenadas de un
objeto, es indispensable indicar el
equinoxio a la cual esta referida.
1950.0
 1975.0
 2000.0

Tiempo
Grados : Tiempo
360 grados : 24 horas
15 grados : 1 hora
1 grado : 4 minutos
15 minutos : 1 minuto
1 minuto : 4 segundos
15 segundos : 1 segundo
Tiempo

Tiempo verdadero
Se refiere al Sol verdadero, el cual es el observado. Este se desplaza por la eclíptica
cubriendo el trayecto de 360 grados en un año trópico (365,242 días medios).

Día verdadero
El día verdadero es el tiempo transcurrido entre dos pasajes sucesivos del Sol
verdadero por el meridiano de un lugar. La duración de los días verdaderos no son
todos iguales debido a la oblicuidad de la eclíptica y la excentricidad de la órbita
terrestre (inclinación del eje de rotación y cambios en la velocidad de translación por
la variación de la distancia al Sol).

Tiempo medio
Se mide utilizando un Sol ficticio, el cual es un Sol medio que se mueve sobre el
ecuador celeste a velocidad uniforme. Le vantaje de utilizar este sol es que su
movimiento es regular, y no es afectado por las diferentes velocidades orbitales de la
Tierra en su recorrido anual (en los puntos mas cercanos al Sol, la Tierra se mueve
mas rapidamente que en los mas alejados)
Tiempo sideral
Se define como el ángulo horario del
punto vernal, siendo el ángulo horario la
distancia angular en horas / minutos /
segundos desde el meridiano hasta el
objeto, medido hacia el oeste.
 Define el circulo de RA en la linea N-S
(transito)
 H = LST – RA

Constelaciones




Grupo distintivo de estrellas que representa
alguna cosa: Animales, objectos, seres
mitologicos, etc.
88 constelaciones reconocidas por la IAU
(Union Astronomica Internacional)
Sus estrellas no necesariamente estan
relaciondas fisicamente entre si
Sus estrellas se denominan de acuerdo a su
brillo (magnitud) dentro de la constelacion
mediante el alfabeto griego.
Constelaciones
Asterismos

Grupo distintivo de estrellas no
comprendido en ninguna de las 88
constelaciones.

Ejemplos:
Tres marias,
Pleyades, Hiades,
Gran carro
Magnitud estelar

Término que se utiliza en
astronomía para designar el
brillo, real o aparente, de
un objeto celeste

Es una medida “relativa“
Magnitud estelar
Magnitud absoluta

Es el brillo que presenta una estrella si se
la estuviese observando desde una
distancia de 10 parces (1 parcec = 3.26
años luz).

Sirve para comparar cuan brillantes son
las estrellas, sin depender de la distancia,
o sea, cuan brillantes son en verdad
Magnitud aparente vs/ absoluta
Colores de las estrellas

El color de una estrella esta directamente
relacionado con su temperatura.
Catalogos estelares

Primer catalogo estelar.
Hiparcus (190 AC), ~ 1000 estrellas
Ptolomeo hace un compendio o “Almagesto” con este catalogo

Las estrellas las denominan por nombres propios (Rigel, Regulus, Aldebaran, etc)

Bayer (1603).
Asigna letras griegas a la denominacion de las estrellas (Alfa Uma, Delta Sco)

Flamsteed (1725)
Incluye estrellas no catalogadas por Bayer. Asigna numeros a la denominacion (61
Cygni)

Yale Catalogue of Bright Stars (1900, 1964, 1982)
9091 estrellas.

SAO Catalogue.
B1950. Llega a Magnitud 12
Mas catalogos estelares
Tirion atlas and Sky catalog 2000 (1982)
45269 estrellas + mapas
 Uranometria 2000 (1987)
Set de 259 mapas estelares.
 FK4 (1950) & FK5 (2000)
1535 estrellas


Astronomical almanac (anual)
U.S. naval observatory
Y aun mas catalogos !!!

Catalogo Hipparcos.
118218 estrellas con informacion astrometrica y
fotometrica de gran precision

Catalogo Tycho
1058332 estrellas obtenidas mediante
observaciones por el “Hipparcos satellite star
mapper".
Menos preciso al catalogo Hipparcos.
Catalogos de cielo profundo

Catalogo Messier
115 objetos de cielo profundo
(Galaxias, nebulosas, cumulos,
etc)
Muy famoso entre los aficionados

Nuevo Catalogo General (NGC)
Publicado entre 1895 and 1908
7840 objetos.
Ultima version: ~13000 objetos

Index Catalog (IC)
~ 3000 objetos
Catalogo IRAS
Infrared Astronomy Satellite
 Compuesto por fuentes infrarojas
 Ejemplos (IRAS15194)
 Para mas informacion de catalogos
astronomicos, visitar:

http://www.skylab.com.au/astronomical_catalogues.html
Distancias en el universo

Unidad Astronomica (AU)
Distancia media de la Tierra al Sol, es decir,
cerca de 150 millones de kilómetros.

Año luz (LY)
Distancia que recorre un haz de onda
electromagnética en el vacío en el lapso de un
año, es decir, alrededor de 10,000,000,000,000
kilómetros; debido a que la luz recorre cerca de
300,000 kilómetros en un segundo.
Nuestra posicion en el universo
Distancias en el nuestro
vecindario estelar
Nuestra posicion en el universo
Nuestra posicion en el universo
Distancias en el grupo local
Nuestra posicion en el universo
Mas alla de nuestro grupo local
Nuestra posicion en el universo
Grupo local de galaxias
Un cuadro de distancias …
… Para volver a casa
Herramientas de observacion
utilizadas en APEX

XEPHEM
XEPHEM
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
Escrito en C, X11 y Motif con codigo fuente
abierto.
Linux, FreeBSD, MacOS X, Solaris, AIX,
HP-UX, OpenVMS
MS Windows (VMWare, MKS Toolkit, Cygwin).
http://www.clearskyinstitute.com/xephem/
ASTRO
Software para preparar observaciones
 GILDAS working group software
(Grenoble, IRAM)
 Plots Azimut / Elevacion)
 Plots UT / LST
 Calibradores de flujo (Primarios y
secundarios)
 www.iram.fr/IRAMFR/PDB/astro/astro.html

PyEphem

PyEphem provee rutinas de calculo
astronomico para ser utlizadas desde
python
 Se importa como un modulo
 Se definen objetos (cuerpos sistema solar,
satelites, cuerpos fijos)
 Se define el observador (Nombre, latitud,
longitud, etc)
 rhodesmill.org/pyephem/