Ejemplos prácticos:
ASTROMÉTRICA
(Es el programa mas usado , también el mas potente y fácil de usar)
CCDSOFT
y THE SKY
ASTROART
Un poco de Historia
La astrometría es una disciplina
científica muy antigua , tanto como la misma astronomía ,
su finalidad consiste en conocer la posición en
el cielo de un astro ,en un momento determinado y con la mayor precisión
posible. Esta disciplina ha ido ganando precisión a lo largo de
los siglos, a medida que el avance de la técnica lo ha hecho posible.
En la prehistoria se sirvieron de alineamientos de rocas o palos para poder
efectuar las primeras mediciones sobre la posición del sol, la
luna y los planetas, aunque obviamente la precisión dejaba
mucho que desear, fue la suficiente para poder confeccionar los primeros
calendarios, imprescindibles para el desarrollo de la agricultura. Ya en
época histórica gracias al astrolabio el grado de precisión
aumento de una forma considerable ,como su precisión aumentaba con
el tamaño de estos ,se llegaron a construir algunos con círculos
graduados de varios metros de diámetro , un instrumento de
estas características posibilito que Tycho Brahe consiguiera las
observaciones astrométricas más precisas de su época
del planeta Marte (en torno a 1 minuto de arco de error) y gracias
a la precisión de esas medidas astrométricas del planeta
Marte ,Johannes Kepler pudo determinar que solo una órbita
elíptica y alrededor del sol cuadraba bien con las observaciones
de Brahe ,y posteriormente enunciar las tres leyes de Kepler.
El siguiente salto fue sin duda
la invención del telescopio lo que provoco otro espectacular aumento
en la precisión de las observaciones, luego la fotografía
química y posteriormente la revolución de las cámaras
CCD que han servido para popularizar esta disciplina entre los astrónomos
aficionados .
Como se realiza
Previamente es imprescindible
tener claro que hemos sido capaces de capturar el objeto a medir
, y de que somos capaces de advertir su movimiento respecto a las
estrellas de fondo.
Necesitaremos una toma de la zona
del cielo que contenga el astro a medir y el máximo de estrellas
posibles , debemos saber en que momento exacto se realizo la toma, y posteriormente
con la ayuda de un buen catálogo estelar identificaremos que estrellas
aparecen en la imagen , que podamos correlacionar con el catálogo
,de este modo podremos saber en que coordenadas se encuentra el astro
, respecto a estas estrellas de referencia (de las cuales conocemos
sus coordenadas exactas gracias al catálogo ).
Para poder determinar la posición
del objeto a estudiar tomaremos como referencia las distancias angulares
entre el astro y las estrellas de referencia de la imagen
pudiendo determinar así las coordenadas de dicho objeto para el
momento que se efectuó la toma de imagen. Dispondremos pues de la
astrometría de este objeto.
Repitiendo este proceso , al cabo
de un período de tiempo ,de horas , días y meses ,
iremos obteniendo las posiciones de dicho astro en el cielo ,que
nos servirán para poder calcular la órbita del mismo.
A medida que obtengamos más
medidas será más fácil calcular una solución
orbital para dicho objeto que sea consistente con nuestras observaciones
.
Para que sirve
La astrometría aplicada
a la observación de cometas y asteroides nos permite conocer la
posición exacta de estos, en un momento determinado y de este modo
poder calcular sus efemérides, e incluso calcular los
parámetros orbitales .
Actualmente el Minor Planet
Center (organismo dependiente de la IAU) es el encargado de
recoger la astrometría que mandan los observatorios astronómicos
reconocidos (observatorios con código
MPC) para poder determinar o actualizar las órbitas de los distintos
objetos que orbitan en el sistema solar, ya sean cometas, asteroides o
Neos,( objetos cercanos a la tierra ) .La función de dicho organismo
es tener controlados todos estos astros, a fin de conocer con suficiente
precisión sus órbitas con el objetivo de evaluar su peligrosidad,
o simplemente para no volverlos a perder en el futuro.
La finalidad de esta explicación
, es la de enseñar el método adecuado para poder realizar
astrometría de un asteroide o cometa, con la suficiente precisión
como para solicitar un código de observatorio MPC, el cual una vez
obtenido nos acreditará a poder enviar nuestras medidas al
Minor Planet Center. Dichas medidas deben ser enviadas en un formato especial,
llamado Formato MPC (nuestras medidas no serán
tomadas en cuenta si son enviadas en cualquier otro formato o si contienen
errores ).
Debemos tener en cuenta que el
MPC exige medidas con una precisión que no supere el segundo de
arco de error .
Requisitos básicos
(elección
de instrumental)
_ Reloj con la hora UTC con precisión de un segundo,
existen modelos que se sincronizan por radio para permanecer siempre
al segundo. También es posible poner a hora el reloj del ordenador
a través de internet.
- Telescopio con seguimiento
capaz de obtener imágenes CCD de algunos minutos de exposición.
Es muy útil disponer de encoders, sistemas Go To, etc., para
localizar objetos
- Ubicación del telescopio
fija. Todas las observaciones deben estar realizadas desde la misma ubicación
(requisito del MPC)
- Puesta
en estación precisa
- Es muy cómodo, aunque
no imprescindible, poder trabajar con telescopios comandados por ordenador
.
- Cámara CCD que permita
exposiciones de varios minutos (hoy en día es fácil conseguir
magnitudes 17- 18 con una CCD normalita y un cielo mediocre)
- Programas informáticos
que nos muestren donde están los asteroides o cometas. Por ejemplo:
The Sky ,Giude, Sky Map, etc.
- Programas informáticos
para manejar la CCD : Ccdsoft, Astroart,
Maxim-DL
- Programas de astrometría
: Astrometrica ,FOCAS, Ccdsoft, Astroart, Iris ,Charon, Canopus
- Catálogos estelares. Ejemplo:
GSC, USNO, UCAC.
- Debemos disponer de conexión
a internet para enviar nuestras medidas al MPC, aunque no hace falta que
sea en el mismo observatorio.
El MPC exige medidas con una precisión de al menos un segundo de arco, es por ello que deberemos adecuar la focal de nuestro telescopio según el tamaño de los pixels de la ccd que tengamos. Lo recomendable es trabajar a una resolución entre 2 y 3 segundos de arco por pixel, lo que nos permitirá, en la practica, obtener precisiones del orden una décima de ese valor del tamaño angular del pixel.
Formula RESOLUCIÓN
= (PIXEL tamaño en micras / DISTANCIA FOCAL en milímetros)
x 206.265
Ejemplos:
Cámara
CCD MX916 Tamaño pixel 11.6 micras
trabajando a
1200mm de focal da una resolución de 1.99 segundos de arco por pixel
Cámara ST9 Tamaño
pixel 20 micras
trabajando a
2000 mm focal da una resolución de 2.06 segundos de arco
por pixel
La precisión superior al tamaño del pixel se debe a que una estrella bien muestreada ocupa varios pixels, con lo que podemos hallar el centroide de dicha estrella con mayor precisión que si esta ocupara un solo pixel.
Imaginemos una porción de chip de 7 por 7
pixels, en el que nos aparece una imagen de una estrella con un tamaño
de unos 10 segundos de arco. Como estamos trabajando a 2 segundos de arco
por pixel, la estrella abarcara aproximadamente un diámetro
de 5 pixels llenando un área de unos 20 pixels. Podríamos
optar por coger el pixel más iluminado (200), como el centro de
la estrella, pero en este caso la precisión será tan solo
de medio pixel, o sea 1 segundo de arco aproximadamente. Pero existe un
método mejor que aprovecha toda la información contenida
en los 19 pixels restantes , mediante una función gaussiana (los
programas de astrometría ya lo tienen en cuenta) que permite
determinar la posición del máximo de intensidad de la estrella
con una precisión del orden de una décima parte de un pixel
(0.2 segundos de arco en este ejemplo).
| 10 | 10 | 12 | 24 | 25 | 20 | 15 |
| 11 | 22 | 25 | 40 | 33 | 22 | 18 |
| 13 | 24 | 88 | 160 | 100 | 40 | 23 |
| 16 | 38 | 98 | 200 | 140 | 60 | 26 |
| 13 | 26 | 70 | 103 | 83 | 50 | 30 |
| 12 | 14 | 22 | 34 | 23 | 21 | 17 |
| 8 | 10 | 12 | 12 | 12 | 13 | 13 |
ENLACES:
POR QUÉ Y CÓMO ENTRAR EN EL MUNDO DE LA ASTROMETRÍA Y FOTOMETRÍA (por Josep LLuis Salto)
IAU:
Minor Planet Center
Es un organismo internacional,
reconocido por la IAU, encargado de recopilar las medidas astrométricas
de cometas y asteroides y de efectuar los cálculos,
efemérides, etc. , de dichos objetos, y es el único que otorga
el número de observatorio que nos autorizara a enviarle medidas
astrométricas.
Recent
MPECs
Son boletines electrónicos
en los que se muestran medidas astrométricas de Cometas, Asteroides,
Neos, etc..., editados por el Minor Planet Center.
The
NEO Confirmation Page
Página donde aparecen neos
y cometas recién descubiertos y que necesitan confirmación
.
Minor
Planet & Comet Ephemeris Service
En esta página podremos
conocer las efemérides de cualquier objeto
Orbital
Elements: Observable Unusual Minor Planets
Página donde descargar los
parámetros orbitales de NEOS, para la mayoría de programas
(Guide Symap TheSky.....)
Orbital
Elements: Comets
Página donde descargar los
parámetros orbitales de COMETAS, para la mayoría de programas
(Guide Symap TheSky.....)
Dates
Of Last Observation Of Comets
Página con las últimas
observaciones de cometas.