Manejando el telescopio SDSS

Comprendiendo la ascensión recta (RA) y la declinación (Dec)

Si deseas ir hacia algún lugar en coche, es útil tener un mapa o un sistema GPS a mano para ayudarte. Lo mismo pasa cuando quieres llevar un telescopio hacia una posición en el cielo. Los astrónomos se refieren a esto como girar, mover o dirigir el telescopio y, para hacer esto, necesitas definir una posición. Los astrónomos usan un sistema de números para definir la posición de cualquier objeto en la esfera celeste. Así es como funciona:


Líneas para guiarnos

Imagina una bombilla gigante en el centro de una Tierra transparente que proyecta las líneas de latitud y longitud en el cielo nocturno. Ahora tienes una cuadrícula en el cielo que puedes usar para definir la posición de cualquier objeto.
Los astrónomos le dan a estas líneas proyectadas nombres únicos. Las líneas de longitud reciben el nombre de ascensión recta (o RA por sus siglas en inglés) y las líneas en latitud se llaman declinación (Dec). Debido a que las líneas de ascensión recta parecen cruzar el cielo de este a oeste sincronizadas con la rotación de la Tierra, éstas se miden en divisiones de horas, minutos y segundos. Hay 24 horas en un día, por tanto, hay 24 horas de ascensión recta en la esfera celeste. Del mismo modo, cada hora se divide en 60 minutos de RA, y cada minuto se divide en 60 segundos.
La medida de la declinación es mucho más sencilla de visualizar ya que la distancia entre estas líneas permanece constante según nos desplazamos hacia el norte o hacia el sur a través del cielo. Medimos líneas de declinación usando grados, minutos y segundos del mismo modo que lo hacemos en la mayoría de superficies curvas. Generalmente, nos referimos al ecuador proyectado en el cielo nocturno como ecuador celeste y le damos una declinación de cero grados. Todas las líneas al norte del ecuador celeste son medidas positivas desde cero en el ecuador a +90 en el polo norte celeste. Líneas de declinación al sur del ecuador celeste son medidas negativas desde cero hasta -90 en el polo sur celeste.
Celestial SphereImagen: Celestial Equator: Ecuador celeste. Declination: Declinación. Ecliptic: Eclíptica. Equator: Línea del ecuador. North Celestial Pole: Polo Norte Celeste. North Pole: Polo Norte. Right Ascension: Ascensión recta. South Celestial Pole: Polo Sur celeste. South Pole: Polo Sur. Vernal Equinox: Equinoccio vernal.

Las computadoras y la RA y DEC

El relevamiento digital del cielo Sloan (Sloan Digital Sky Survey o SDSS por sus siglas en inglés) guarda cientos de trozos de información sobre más de cuatro millones de objetos organizados en conjuntos de tablas, que conforman la base de datos del SDSS. Esta base de datos se guarda y se accede a través de computadoras. Cuando se programan computadoras para buscar y recolectar información no es conveniente tener una medida con diferentes unidades, tal y como nos encontramos en las medidas tradicionales de RA y Dec. Es por esta razón que las medidas de RA y Dec se guardan en grados decimales en el caso del SDSS. Veamos cómo funciona esto.

 

Convirtiendo a grados las medidas de RA y Dec

Calcular las medidas en grados de RA y Dec puede ser confuso. Ya que las fórmulas para Dec son más sencillas, vamos a empezar por ellas.

Por ejemplo:

La estrella Alkaid, la última estrella en la cola de la osa, en la Osa Mayor, tiene una declinación de +49° 18’ 48” (49 grados, 18 minutos y 48 segundos). Dado que hay 60 minutos de arco en un grado y 60 segundos de arco en un minuto de arco, simplemente dividimos:
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La ascensión recta es un poquito más compleja de comprender y difícil de calcular. Recuerda que la ascensión recta se mide en unidades de tiempo. Esto es muy útil porque las líneas de ascensión recta están más alejadas en el ecuador celeste que en los polos, pero el tiempo necesario para que el cielo rote sobre nosotros de un punto al siguiente es constante. Como dividimos los círculos en 360 grados y hay 24 horas en un día, sabemos que 360/24 (ó 15 grados) de la esfera celeste rotarán sobre un observador en una hora.
Una vez que comprendas la relación entre horas y grados (o tiempo y distancia), el resto es relativamente sencillo:
La estrella Alkaid tiene una ascensión recta de 13h 47min 32seg. Quince grados de cielo pasan sobre nosotros cada hora de ascensión recta (15 x n horas = grados). Si 15 grados del cielo pasan sobre nosotros en una hora y hay 60 minutos por cada hora, entonces 60/15 = 4 representa el número de minutos que se necesitan para que un grado pase sobre nosotros. Siguiendo el mismo razonamiento el cielo tarda 240 segundos (3600/15) en rotar un grado respecto a un observador en tierra. Cuando juntamos todo esto, la conversión de horas, minutos y segundos a grados decimales es de la siguiente manera:
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Puedes comprobar que los grados decimales son cantidades más sencillas para trabajar, almacenar información y programar. Por lo tanto, recuerda que cuando busques un objeto en la base de datos de SDSS o intentes apuntar una de las herramientas del SkyServer hacia distintas partes del cielo, la información sobre la posición se mostrará en grados decimales.