miércoles, 30 de noviembre de 2011

Cielo nocturno - Diciembre 2011

Diciembre 2011

Hemisferio Norte  
latitud 40º
Cielo antes de la medianoche
Dirección Sur

Dirección Norte


Hemisferio Sur 
latitud 30º
Cielo antes de la medianoche

Dirección Norte

Dirección Sur

Gráficos generados con Stellarium (freeware)


Diciembre 2011



Dia
Evento
02-dic
Luna en cuarto creciente en Acuario
04-dic
Mercurio en conjunción inferior
06-dic
Luna en el apogeo, a 405.410 km de la Tierra
10-dic
Luna llena en Tauro. Eclipse lunar total
18-dic
Luna en cuarto menguante en Virgo
22-dic
Luna en el perigeo, a 364.800 km de la Tierra
22-dic
Solsticio de diciembre
23-dic
Mercurio en máxima elongación, 21,8º al oeste del Sol
24-dic
Luna nueva en Sagitario
26-dic
Júpiter estacionario en Piscis


Planetas visibles

Amanecer
Mercurio, Marte, Saturno
Atardecer
Venus
Toda la noche
Júpiter


Fuente: Guía del cielo 2011 (Espasa)

El eclipse lunar del 10 de diciembre es visible principalmente en Asia y Australia.



lunes, 21 de noviembre de 2011

Teodolito

Teodolito de repetición
Breithaupt & Sohn, Kassel
est. mediados siglo XIX

Teodolito de repetición
Foto: qfwfq78

Hace unos meses cayó en mis manos un teodolito de repetición antiguo. Limitando mi búsqueda a lo que Google encontrase, me animo a decir que debe ser de mediados del siglo XIX, aunque tiene algunos arreglos y adiciones posteriores....


Empecemos por definir el teodolito, para lo cual echamos mano al diccionario:

teodolito.

1. m. Mat. Instrumento de precisión que se compone de un círculo horizontal y un semicírculo vertical, ambos graduados y provistos de anteojos, para medir ángulos en sus planos respectivos.
Real Academia Española




Esquema con los componentes escenciales de un teodolito
Fuente: Wikipedia


En particular, un teodolito de repetición permite rotar su círculo horizontal y medir ángulos sucesivos.

Para uso astronómico es también importante que el círculo vertical sea completo (no semicírculo, como en la definición de más arriba). Permite entonces determinar las coordenadas horizontales de estrellas y planetas: acimut y altura.


El teodolito sigue siendo un instrumento muy utilizado, principalmente en agrimensura, excavaciones y construcciones. Hoy en día está en desuso su uso astronómico, ya que para ubicarnos en el mundo nadie usa estrellas si nos sobran GPS, y para mediciones astronómicas propiamente dichas, los telescopios ya cuentan con monturas graduadas.


F.W. BREITHAUPT & SOHN, 1867
Sammlung von Zeichnungen matematischer & physikalischer Instrumente aus dem mathemat. mechan. Institute / von F.W. Breithaupt & Sohn, Hessen, Cassel

F.W. BREITHAUPT & FILS, 1891
Catalogue et prix des instruments d'Astronomie et de Géodésie qui s'exécutent dans les ateliers de F.W. Breithaupt & Fils, constructeurs d'instruments de précision à l'usage des Sciences, Cassel, Allemagne.

Siendo este el primer post sobre el tema me gustaría agregar dos renglones sobre la empresa fabricante. Breithaupt & Sohn fue fundada en 1762, y sigue existiendo hoy en día. Aunque los instrumentos sean hoy en día mucho más precisos, los antiguos instrumentos de latón tienen una presencia mucho más elegante. Entre otras muchas joyas, destaca por ejemplo el heliotropo que construyeron para Gauss, siendo el primero de su tipo, y siguiendo un diseño del propio Gauss. El heliotropo usa espejos para reflejar la luz de sol a lo largo de grandes distancias para marcar posiciones en medición de terrenos.

Heliotropo gaussiano 
Fuente: 225 Jahre F.W. Breithaupt & Sohn
Para poder ver el punto de medición de Scharnhorst, debería talar tres árboles del bosque del conde (...)
¿Scharnorst? ¡Nadie puede ver tan lejos!
Claro que si, dijo Gauss, siempre que uno use un foco de luz. El mismo hubo desarrollado un instrumento que envía señales a lo largo de inimaginablemente largas distancias.

Daniel Kehlmann - La Medición del Mundo

Uso del teodolito:

1) Nivelación de la base

Lo primero que hay que nivelar es la base del teodolito. Esto se hace por medio de los tornillos niveladores y con ayuda del nivel. Se nivela primero con el nivel paralelo a dos de los pies; luego se rota 90º y se ajusta el tercer tornillo. Normalmente requiere un par de iteraciones hasta que el nivel se mantenga parejo en todas direcciones.


Detalle de los tornillos niveladores y nivel
Fotos: qfwfq78



Secuencia de nivelación
Esquema: qfwfq78

2) Alineación de los círculos horizontal y vertical

La alineación del círculo vertical es sencilla; cuenta con un nivel que permite alinear rápidamente el cero con la línea del horizonte, mediante un tornillo de precisión.

En cuanto al círculo horizontal, en este tiene dos discos graduados. El disco horizontal inferior se maniobra mediante dos tornillos. Un tornillo de fijación libera por completo el disco inferior y permite alinear el cero de la escala graduada con el norte, con ayuda de la brújula, u otro punto de referencia que se haya elegido. Una vez ajustado el tornillo de fijación, se puede hacer un ajuste mas preciso por medio del tornillo lateral de ajuste fino, ubicado a 90º del primero y tangencial al disco.
La determinación final de la posición exacta del cero, es sólo posible mediante observación o cálculo (tomando como referencia observación de estrellas con coordenadas conocidas). No nos detendremos aquí en ellos. Para más referencia al respecto, ver las fuentes al final.


Detalle tornillos de fijación y ajuste fino (círculo inferior)

Círculo vertical y nivel
3) Línea de colimación
En este caso en particular, no parece haber tornillos de ajuste para la línea de colimación. En caso de haberlo, se puede verificar si hay error en la alineación observando un objeto alejado, centrándolo en un objeto lejano, rotando luego el teodolito mismo, y volivendo a apuntar el telescopio al objeto original. En base a la diferencia/ desvío se ajusta la línea y se vuelve a conirmar.

4) Lectura 
El disco inferior muestra entonces la escala de medición, se puede liberar el disco horizontal superior, que permite mover el teodolito hasta el ángulo deseado, sin mover la referencia (cero). Con un sistema análogo de tornillos se puede hacer un ajuste fino. La lectura del ángulo horizontal (acimut) se hace con ayuda de lupas que permiten leer en el vernier. De forma similar se realiza la medida del ángulo vertical (declinación), que también cuenta con un vernier y lupas.


Detalle de lupa y el vernier, compuesto de dos círculos concéntricos (inferior y superior)

Detalle de lupa y el vernier en círculo vertical




Fuentes:
 A treatise on the principal mathematical instruments - Frederick Walter Simms [Londres, 1834]
225 Jahre - F.W. Breithaupt & Sohn - [Kassel, 1987]

domingo, 13 de noviembre de 2011

Tours du monde, tours du ciel (2009)

Tours du monde, tours du ciel
[2009]
Dir: Robert Pansard-Besson




Hace un par de meses pasaron este documental francés de ArteVOD en la televisión. Es básicamente un completísimo paseo por diferentes observatorios astronómicos por todo el mundo; tanto observatorios tradicionales (en longitudes de onda visibles) como radiotelescopios, y diversas rarezas (detectores de neutrinos, rayos cósmicos, ondas gravitacionales...).

El paseo se complementa con entrevistas a los astrónomos que trabajan en dichos lugares; entre otras cosas comentan en que áreas se especializan y que trabajos están realizando. También es muy interesante el costado ingenieril.

El documental recorre en poco menos de dos horas una treintena de lugares; aunque son todos interesantes, en este espacio me veo forzado a hacer un resumen con algunos de los más representativos. Acá se puede comprar el original (aunque en francés y sin subtítulos).

Fotogramas: ArteVOD
Telescopio Keck, Manua Kea, Hawaii
-Hay dos telescopios, uno al lado del otro... ¿por qué?
-Es para combinar la luz de ambos. Utilizamos una técnica llamada interferometría, que nos permite distinguir detalles extraordinarios, como la estructura alrededor de una estrella, o la formación de estrellas en el centro de la galaxia; todo gracias a la separación entre ambos telescopios.

Large binocular telescope, Arizona, USA
Tenemos que tener en cuenta que hay una atmósfera sobre nosotros que deforma la luz proveniente del cosmos; esas distorsiones tienen que ser compensadas. La innovación de este telescopio es que es capaz de ajustar su forma cerca de mil veces por segundo para neutralizar las perturbaciones atmosféricas. En realidad esto ocurre en el espejo secundario.

Very Large Telescope, Monte Paranal, Chile
Son cuatro telescopios; cada uno con un espejo de 8m de diámetro. En interferometría, tomamos la señal de cada telescopio y la transportamos mediante un tunel, que es como un pequeño tren eléctrico (...) porque es preciso alcanzar una precisión diabólica

Radiotelescopio de Ooty, India
Podemos seguir a una estrella hasta 10 horas, ya que las antenas tienen la capacidad de rotar con la misma velocidad que la Tierra. (...) Podemos observar en longitud de onda de 92cm; en países desarrollados es muy difícil de observar debido a las interferencias de origen humano.

Very Large Array, Nuevo Mexico, EEUU
En el VLA, cuando quieren ver algo grande, como una galaxia, juntan todas las antenas. Pero cuando quieren una gran resolución, expanden las antenas a lo largo de 20 o 30 kilómetros

Radiotelescopio de Arecibo, Puerto Rico
Con este telescopio observamos nuestra galaxia, otras galaxias, púlsares (...) Personalmente, yo observo el Sistema Solar; sobre todo imágenes de asteroides.

Interferómetro Plateau de Bure, Francia
El espectro milimétrico es una pequeña ventana que se encuentra entre el ámbito térmico, o sea, infrarrojo, y las emisiones de radio. Este rango nos permite estudiar objectos que están extremadamente lejos; incluso objetos que están entre los primeros que se han formado en la historia del Universo, en la frontera de lo que llamamos edad oscura del Universo.

Vacuum Tower Telescope, Tenerife, Islas Canarias
Estamos tan cerca del Sol, que podemos detectar en él cosas que jamás veríamos en otras estrellas. Vemos su superficie, vemos las manchas solares. (...) El Sol tiene mucho para decirnos acereca de otras estrellas.

Observatorio Pierre Auger, Malargüe, Argentina
Para detectar [los rayos cósmicos] hemos hecho instrumentos formidables, en particular en las pampas argentinas, el observatorio Auger, que detecta estas partículas ultraenergéticas.

Laboratorio subterráneo de Kamiokande, Japón
-¿ Es en esta piscina llena de detectores que se observan los neutrinos?
-Si. Los neutrinos no tienen carga y no produce señal por si mismo; pero puede interactuar con una partícula cargada, como un protón, que entonces emite (...) El Universo está lleno de neutrinos; son el elemento dominante en el Universo.

Observatorio VIRGO de ondas gravitacionales, Italia
Son ondas que deforman el espacio-tiempo y se propagan por todo el Universo. Eso es lo que estudiamos con las ondas gravitacionales, aunque nunca se han logrado detectar en forma directa. 
El objetivo último sería tener información sobre lo que ocurrió inmediatamente luego del Big Bang, donde hubo generación de ondas gravitacionales primordiales.




viernes, 11 de noviembre de 2011

Fotos varias Octubre '11

Bien, todavía me falta bastante para lograr buenas fotos; empiezo casi sin equipo más que la cámara, lo cual igual está bien para ganar cancha sin quemar demasiada plata.

En este lote va incluida la primera foto con seguimiento ecuatorial, lo que me permitió mayor distancia focal y tiempo de exposición... lo malo fue que para esa altura ya tenía bastante escarcha en la lente. Iremos arrimando más el bochín (esperemos) en el futuro.

Fotos: qfwfq78
Osa Mayor - 31/10/2011 - Canon EOS1100D, 28mm, F4.56, 9 segundos, ISO 1600
Montaje de 10 fotos procesadas con Deep Sky Staker/MaxIm DL/Photoshop - nótese que al quedar las estrellas fijas aparece desdibujado el paisaje.

Orion - 22/10/2011 - Canon EOS1100D, 28mm, F4.56, 14 segundos, ISO 1600
Montaje de 10 fotos procesadas con Deep Sky Staker/MaxIm DL/Photoshop


Galaxia de Andrómeda - 31/10/2011 - Canon EOS1100D, 200mm, F6.44, 60 segundos, ISO 1600, montura ecuatorial EQ6plus
Montaje de 6 fotos procesadas con Deep Sky Staker/MaxIm DL/Photoshop


Foto: Sighard Schräber
Canon EOS1100D en Piggyback sobre montura EQ6 Plus

domingo, 6 de noviembre de 2011

Sidereus Nuncius

Galileo Galilei
Sidereus Nuncius
[1610]


Portada de la edición veneciana original de 1610: Wikipedia
Edición de bolsillo en castellano: Alianza Editorial

Introducción, traducción y notas: Carlos Solís Santos.

Una copia fotográfica en pdf de la edición original está disponible de momento en la web de la Universidad de Oklahoma.
También se puede explorar una copia digital en la Linda Hall Library of Science o en el archivo digital del Museo di Storia della Scienza.


En Sidereus Nuncius, Galileo se apresuró en publicar los descubrimientos astronómicos que realizó con su telescopio a fines de 1609 y principios de 1610. Seguramente procuraba anteponerse a posibles competidores; Galileo no inventó el telescopio, aunque si introdujo mejoras prácticas considerables, y logró un significativo incremento en la potencia o magnificación de las imágenes. La obra resume una serie de observaciones que constituían una nueva y clara evidencia en favor del modelo copernicano.

En primer lugar, expone el relieve de la luna, sigue el descubrimiento de nuevas estrellas (visibles en telescopio pero no a simple vista), la naturaleza de la vía láctea, y finalmente el de satélites orbitando en torno a Júpiter. Galileo, tratando de ganar favores, los llamó Astros Medíceos, pero su iniciativa no prosperó; de hecho hoy conocemos a esos cuatro satélites (Io, Europa, Ganímedes y Calisto) con el nombre de satélites galileanos.

Telescopio de Galileo, 1609
927mm, madera y cuero


En la edición de Alianza Editorial se incluyen cartas de la época que resumen otros descubrimientos importantes de la época, que no están en realidad incluidos en el libro, pero complementan esa serie inicial de descubrimientos. Se trata de las manchas solares, las fases de Venus, y los anillos de Saturno (aunque en realidad, Galileo no llegó a identificar los anillos como tales, sino que pensaba que se trataba de satélites).


A las observaciones puramente astronómicas, Galileo agrega sus hipótesis teóricas, esbozadas aquí rápidamente, y que luego desarrollaría ampliamente en sus Diálogos sobre los dos máximos sistemas del mundo [1632]. Los argumentos destacan por su claridad, y son mayormente correctos aún hoy en día.

Telescopio de Galileo, 1609
Ocular (detalle)


Como único punto flojo podemos indicar el listado interminable de posiciones de los satélites de Júpiter. Son simplemente demasiados como para mantener la atención; lo adecuado sería un resumen con las primeras y/o más significativas observaciones en el cuerpo principal y un apéndice con las observaciones completas al final. Pero bueno, esto sería una visión moderna, acá le estoy buscando la quinta pata al gato, ya que se trata en sí de una breve pero extraordinaria obra, fundamental en la historia de la astronomía.

....de [su] tantas veces repetida inspección (...) hemos derivado la opinión, que tenemos por firme, de que la superficie de la Luna y de los demás cuerpos celestes no es de hecho lisa, uniforme y de esfericidad exactísima, tal y como ha enseñado de ésta y de otros cuerpos una numerosa cohorte de filósofos, sino que, por el contrario, es desigual, escabrosa y llena de cavidades y prominencias, no de otro modo que la propia faz de la Tierra, que presenta aquí y allá las crestas de las montañas y los abismos de los valles. He aquí las apariencias a partir de las cuales he podido inferir tales cosas.


... no sólo las tinieblas y la luz se ven desiguales y sinuosos en la Luna, sino que además, lo que representa una mayor maravilla, en la parte tenebrosa de la Luna aparecen innumerables puntos luminosos separados y desgajados de la región iluminada, alejándose de ella un intervalo no pequeño.


Dibujos de la Luna por Galileo

Ahora bien, por debajo de las estrellas de sexta magnitud, verás con el anteojo, cosa difícil de creer, una numerosa grey de otras estrellas que escapan a la visión natural; más de hecho que las que contienen los otros seis grados de magnitudes.


Lo que en tercer lugar obervamos fue la naturaleza o sustancia de la propia vía láctea (...) dirimiendo así con la certeza que dan los ojos todos los altercados que han atormentado durante tantos siglos a los filósofos y liberándonos de las disputas verbales. La galaxia no es, pues, otra cosa que un conglomerado de innumerables estrellas reunidas en montón.



Constelaciones de Orión y Osa Mayor


Resta lo que parece más notable de la presente empresa, cual es mostrar y dar a conocer cuatro planetas nunca vistos desde el comienzo del mundo hasta nuestros días y las circunstancias de su descubrimiento y observación...


Viendo estas cosas, comprendiendo que no había razón alguna para atribuir a Júpiter semejantes cambios y sabiendo además que las estrellas observadas eran siempre las mismas (...), tornándose ya en admiración mi perplejidad, reparé en que el cambio aparente haría de atribuirse no a Júpiter, sino a las estrellas, determinando por ello que tenía que observar en adelante con mayor escrupulosidad y clarividencia.


...puesto que unas veces siguen y otras veces preceden a Júpiter con intervalos similares, alejándose de él ora hacia el orto, ora hacia el ocaso, tan sólo con desviaciones pequeñísimas y acompañándolo no sólo en su movimiento directo, sino también en el retrógrado, para nadie puede ofrecer duda que realizan sus revoluciones en torno a él, al tiempo que todos a una cumplen sus períodos de doce años en torno al centro del mundo.


Diversas posiciones de los satélites de Júpiter

martes, 1 de noviembre de 2011

APOD: Octubre 2011

Lo mejor del mes de octubre en Astronomy Picture of the Day.


Octubre 2
Tunguska: El impacto natural más grande de la historia reciente 
Foto: Leonid Kulik Expedition, Wikipedia


Octubre 7
El cometa Hartley 2
Foto: Rolando Ligustri (CARA ProjectCAST)

Octubre 14
Rastros de estrellas en los telescopios MAGIC

Octubre 17
MACS 1206: Lente gravitacional en cúmulo galáctico
Foto: NASAESAM. Postman (STScI), y CLASH Team


Octubre 24
HH-222: Nebulosa de la cascada
 H. Schweiker (NOAO/AURA/NSF), KPNONOAO


Octubre 26
En, a través y detrás de los anillos de Saturno 

Octubre 29
Galaxia en espiral NGC 3370 vista por el Hubble