La importancia de la abertura de los telescopios

El diámetro de la abertura de entrada del telescopio es muy importante para determinar qué objetos puedo observar. Os voy a dar una guía para que sepáis la importancia de esto en los telescopios.

abertura telescopioPara ello hay que tener en cuenta una serie de parámetros muy importantes con sus formulas para calcularlos según la abertura del telescopio que tengáis o el que queráis adquirir:

1) Para determinar la luminosidad del telescopio (poder de captación de luz) debemos dividir la distancia focal del telescopio (Ft) entre diámetro de la abertura (D), a esta división se la llama razón focal:                      Razón focal = Ft/D

Por ejemplo un telescopio de F=1000mm y D=150mm tendrá una razón focal de 6.6, sí tenemos otro telescopio con un objetivo D=200  y con la misma F se tendría una razón focal más pequeña  (Razón focal = 5) y por tanto sería más luminoso.(A menor razón focal más luminosidad)

Cuanto mayor sea la abertura y corta la focal más luminoso será nuestro telescopio. Los fabricantes de telescopios suelen describir sus telescopios en términos de razón focal, usando la siguiente terminología según el telescopio: f/6, f/8, etc. con este valor podemos conocer la distancia focal del telescopio simplemente multiplicando por el diámetro del objetivo. Por ejemplo un telescopio de 100mm de abertura y razón focal especificada por el fabricante como f/5 tendrá  una distancia focal de 500 mm.

2) Otro factor importante es la Resolución del telescopio (R). Llamamos resolución al poder que tiene el telescopio en separar dos objetos que están muy juntos. Esta medida se da en segundos de arco[1] (‘’) y viene determinada por el diámetro de la abertura, a mayor abertura mayor resolución del telescopio. Un segundo de arco es una cantidad muy pequeña, es aproximadamente el tamaño de una moneda vista a varios kilómetros de distancia.

La formula teórica es la siguiente:  R (“) = (0.138 / D)

Donde 0.138 es una constante para telescopios ópticos y D es la abertura en metros.

Por ejemplo partiendo de esta formula si tenemos un telescopio de diámetro D= 1m la resolución será de 0.138 segundos de arco, sí por el contrario tenemos un telescopio de D = 0.5 m (más pequeño que el anterior) la resolución sería de 0.276 segundos de arco. Por tanto con el telescopio de

D= 1m tendremos mayor poder de separación pues podremos ver objetos separados 0.138 “.

Este valor es siempre teórico pues la turbulencia atmosférica provoca que tengamos peores resoluciones que las indicadas en las especificaciones del telescopio.

Captura

Estrella Albireo (Cisne), a simple vista parece solo una estrella pero con telescopios se aprecia que tiene una acompañante a 35” de arco.

Captura

En el cielo la luna y el Sol tienen el mismo tamaño aparente (0.5º o 30 minutos de arco). Con el brazo extendido y usando el pulgar podríamos tapar la  luna o el Sol.

 Como hemos visto la abertura del telescopio es muy importante a la hora de captación de luz y de resolución de detalle. Sí el telescopio capta más luz podemos ver estrellas de magnitud aparente más baja. Cuando hablamos de magnitud aparente de las estrellas nos referimos al brillo aparente que la estrella presenta. Esta escala de magnitudes fue introducida por el astrónomo griego Hiparco el año 129 a.c., este dividió las estrellas que se ven a simple vista en seis clases según su brillo, desde la primera magnitud (mayor brillo) hasta la sexta magnitud (menor brillo). Fue la primera escala de magnitudes de estrellas, pero no fue hasta 1856 cuando el astrónomo inglés Norman Pogson definió matemáticamente esta escala. Obteniendo valores negativos para las estrellas más brillantes y valores muy bajos para las más débiles, así el Sol tiene magnitud aparente -26, la luna llena -12, la estrella Vega 0 y la estrella polar magnitud +2. Los objetos más débiles observados son de magnitud +30 y han sido observados por el telescopio espacial Hubble.

3) Para calcular la magnitud mínima que se puede observar con nuestro telescopio usaremos esta fórmula teórica: Ml = 7.10 + 5 log D

Donde D es la abertura del telescopio en centímetros. Este valor es teórico ya que la perturbación atmosférica nos hará ver menos estrellas de las teóricas, normalmente para realizar observaciones de calidad se debe ir a lugares muy oscuros y alejados de ciudades. Los observatorios profesionales tienen sus telescopios en lugares a gran altitud y con climas muy estables.

Otro factor que puede afectar a la magnitud limite que podemos ver es nuestra propia capacidad visual, nuestro ojo tarda alrededor de 20 minutos en adaptarse a la oscuridad, a partir de esos minutos podremos apreciar más estrellas a simple vista y a través del telescopio. Con el telescopio observaremos objetos más débiles al aumentar la abertura y obtendremos mayor resolución, como podemos apreciar en la siguiente tabla teórica. Estos resultados son para objetos puntuales, ya que los objetos más extensos como galaxias y nebulosas tienen repartida en su superficie la magnitud aparente:

caracterisitcas Resumen de Formulas:

Razón focal = ( F telescopio / D )

Resolución (“) = (0.138 / D)  (D en metros)

Magnitud mínima =7.1 + 5 log D   (D en centímetros)

Espero que todo esto os sirva para elegir qué telescopio adquirir o saber que puede observar vuestro telescopio.

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Las 5 entradas más vistas de UNIVERSO Blog

Las entradas más vistas de UNIVERSO Blog son muy variadas e interesantes, la primera más vista trata de los nombres de las fases de la Luna, como sabéis hay cuatro nombres básicos pero hay muchos más, en la entrada se explica cuales son y cuando se pueden ver.

También hablamos de los cometas, unos objetos fascinantes que de vez en cuando visitan las cercanías del Sol y los podemos ver, en la entrada se explican qué son y su clasificaciones. La distancias en el sistema solar también interesan mucho, saber a cuanta distancia en minutos luz de los planetas del sistema solar nos hace apreciar las enormes distancias entre estos objetos, por ejemplo Júpiter está a una media de 630 millones de kilómetros de la Tierra, esto en minutos luz es el simple número y más fácil de recordad de 35 minutos luz.

El cuarto tema más visto es la entrada sobre el planeta Marte, el planeta rojo ha fascinado siempre a la humanidad, un planeta en el que tal vez en el pasado pudo haber vida, y un planeta que tal vez sea el siguiente lugar para visitar por los seres humanos después de llegar a la Luna. El quinto tema más visto trata de cómo saber el firmamento que había en una fecha determinada, explicamos cómo se puede ver usando varias herramientas y programas de simulación del firmamento.

 

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La ilusión óptica de la Luna y el Sol sobre el horizonte

Seguro que todos os habéis maravillado cuando habéis visto a la Luna o al Sol sobre el horizonte con un tamaño impresionante, majestuosos y esplendidos para una espectacular foto. Sin embargo cuando ascienden en el cielo se ven mucho más pequeños que cerca del horizonte, dejando unas fotos menos bonitas… pero sí os digo que la Luna y el Sol tienen el mismo tamaño aparente en el horizonte que en lo alto del cielo ¿os lo creeríais?… Pues si son iguales.

Esto es debido a un efecto óptico, a una ilusión. Para ello no tenéis más que mirar el siguiente dibujo, y observar cual de las dos esferas centrales es más pequeña.

lusiónEste diagrama representa el llamado efecto Ebbinghaus. Las esferas centrales amarillas son del mismo tamaño. 

Seguramente os quedáis con la esfera de la izquierda como la más diminuta, pero sin embargo ambas esferas son exactamente iguales. Sí esto lo extrapolamos al caso de la Luna y el Sol ocurriría lo mismo, os lo explico. Cuando podemos comparar el tamaño de un objeto con algo cercano lo vemos mas grande, así cuando la Luna o el Sol están cerca del horizonte lo podemos comparar con montañas, casas…. y parece aun más grande, al ascender por el cielo ya no lo podemos comparar y nos parece más pequeña. Así en el dibujo de las esferas, las esferas más cercanas a la central hacen que parezca más grande que las esferas más grandes y alejadas de la esfera del centro… es todo una ilusión de nuestro cerebro.

Podemos incluso tratar de medir el tamaño del Sol y la Luna para comprobarlo. En el cielo la luna y el Sol tienen el mismo tamaño aparente (0.5º o 30 minutos de arco). Con el brazo extendido y usando el dedo índice podríamos tapar la  luna o el Sol tanto en el horizonte como en lo alto del cielo.

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El cielo es una esfera por tanto las medidas de distancias entre estrellas se miden en grados, nuestra mano nos puede decir esas distancias. Extendemos el brazo hacia el cielo y podemos medir así:Captura

Como veis con un dedo podemos tapar el Sol y la Luna, ya que miden medio grado y nuestro dedo indice 1º comprobando así que el tamaño es el mismo en el horizonte y en lo alto del cielo, no tenéis más que probarlo. 🙂

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Un Helicóptero para explorar Marte

Con la misión Mars 2020  de la NASA que será lanzada en febrero de 2021, viajará un pequeño helicóptero para explorar el planeta rojo. Marte tiene una atmósfera mucho más ligera que la de la Tierra con lo que se ha diseñado un helicóptero con unas características muy especiales, será el primer objeto en volar en otro mundo.

Este es un proyecto del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA tras cuatro años de diseño y pruebas. El helicóptero pesa muy poco, unos 1,8 kilogramos y sus hélices giraran a casi 3.000 r.p.m., aproximadamente 10 veces la velocidad de un helicóptero en la Tierra. Para tener autonomía tiene instaladas unas células solares para cargarse durante el día marciano y mecanismos de calentamiento para las frías noches marcianas. También tendrá capacidad de recibir e interpretar comandos desde la Tierra con lo que se asegura su total autonomía a distancia.

El récord de altitud para un helicóptero volando en la Tierra es de aproximadamente 12 km, pero la atmósfera de Marte es solo un uno por ciento la de la Tierra, así que cuando el helicóptero marciano vuele lo hará como si estuviera a 30 km de altura en la Tierra. Para hacerlo volar a esa baja densidad atmosférica se ha diseñado lo más ligero posible y al mismo tiempo con una gran potencia.

 

Para saber más:

Misión 2020

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El impresionante cúmulo globular M3

Los cúmulos globulares son grupos casi esféricos de cientos de miles (o millones) de estrellas que están ligadas entre sí y que orbitan en torno a las galaxias de manera similar a los satélites. Son agrupaciones de las estrellas más viejas de la galaxia, con edades superiores a los 10.000 millones de años, ya que se formaron a la par que nuestra galaxia. En la Vía Láctea se conocen cerca de 150 grupos de este tipo, aunque en otras galaxias hay cientos más incluso miles, por ejemplo la galaxia de Andrómeda tiene unos 500 y en la galaxia M87 se cuentan por miles.

Los cúmulos globulares se encuentran en el halo galáctico, muy por encima y por debajo del disco delgado de la galaxia que contiene la mayoría de las estrellas y los cúmulos abiertos más jóvenes.

Pues uno de los más espectaculares que podemos observar en nuestra galaxia es el cúmulo globular M3, que se encuentra a 33.000 años luz de nosotros y contiene entorno a 500.000 estrellas.

m3Créditos: M3 taken by Robert J. Vanderbei

Lo podemos encontrar en la constelación de Canes Venatici junto a las constelación de Boyero, se puede observar con buenos prismáticos y con telescopios de apertura media.

m3 ubicación

Estos cúmulos tan ancianos contienen una gran cantidad de estrellas rojas de baja masa y estrellas amarillas de masa intermedia. Los cúmulos globulares son objetos muy antiguos y su estudio es importante para saber la evolución de las galaxias.

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Como tener una webcam para observar bólidos con tu móvil

En la red hay multitud de aplicaciones para nuestras cámaras del móvil, pero hay una muy interesante que nos puede ayudar a utilizar nuestro móvil como una webcam para usos astronómicos, para ello necesitamos dos aplicaciones que son gratuitas, una para el móvil y otra para el ordenador.

La que instalaremos en el ordenador se llama DroidCamApp, y la que usaremos en el móvil se llama DroidCamX.

Una vez instaladas en nuestros dispositivos ya podemos usarlas como webcam. Primero iniciamos DroidCamApp en el pc, nos aparecerá la siguiente ventana:

droid cam

Tras esto conectamos la aplicación del móvil DroidCamX y apuntamos el número Device IP que aparece en nuestra aplicación del móvil en la ventana de la aplicación del ordenador, una vez hecho esto podemos conectar pulsando en el botón Start. Para que funcione debe estar iniciada la aplicación del móvil, en mi caso la conexión es vía wifi, pero también se puede hacer con usb, pero con el usb la cámara estaría junto al pc, y lo que queremos es dejarla en nuestro observatorio y observar el cielo. Para que no gaste la batería podéis dejarla conectada con el cargador a algún punto de luz.

En mi caso he dejado el móvil en la terraza apuntando al cielo. Tras conectar desde el pc se observa lo siguiente en la ventana del ordenador:

cielo con cámara

Imagen puedo ampliar y mejorar brillo, contraste, etc utilizando los iconos de la parte de abajo, aunque para tener operativos estos iconos se ha de pagar unos pocos euros, pero sin tenerlos habilitados podemos recibir la imagen y observarla sin hacerle cambios significativos, todo depende de los bueno que sea vuestro móvil para capturar las imágenes:

el cielo

Tenemos ya el móvil apuntando al cielo, ya podemos observar y capturar desde el ordenador cómodamente cualquier estrella fugar muy brillante (bólidos) que pase por nuestro campo de visión. Pero claro solo podemos observarlo, no tiene la opción de grabar vídeos, solo de guardar una imagen en concreto. Para grabar vídeos nos bajaremos para el pc otra aplicación que usaremos para grabar el escritorio. La aplicación se llama Showmore y es gratuita.

Una vez iniciada podemos seleccionar el tamaño de la zona de grabación del escritorio, ajustando el tamaño a la ventana de nuestra aplicación de la cámara:

grabar el evento

Y ya podemos grabar nuestras observaciones nocturnas, y tras el tiempo de observación que queramos saber si hemos capturado algún bólido.

Debemos anotar a que hora hemos empezado a grabar pues la aplicación no graba el tiempo, y así sabremos la hora exacta del evento. También anotar que estrellas puede ver el móvil, normalmente solo las que sean muy brillantes, así la tendremos de referencia para saber a que zona del cielo está apuntando nuestro terminal, y saber el cielo que había en el momento del paso del meteoro. Sí en el paso de nuestro meteoro tuviéramos referencia de algunas estrellas podríamos saber mediante programas astronómicos como Aladin las coordenadas del objeto que hemos capturado, pero esto ya lo explicaré en otra entrada.

Ya podemos capturar bólidos, ahora todo es mejorable, por ejemplo, dejar la cámara en una carcasa para protegerla, colocar una red de difracción para ver el espectro del bólido… multitud de mejoras, pero esta ya es una aproximación a una pequeña estación de seguimiento de bólidos.

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Nuevos vídeos de astronomía en nuestro canal

Hemos realizado varios vídeos de astronomía en nuestro canal de Youtube, explicamos el uso de stellarium para saber encontrar el cielo en una fecha, cómo viajar por el programa, la maravillosa historia del telescopio y los tipos de telescopios.

Tres nuevos vídeos que espero que os gusten, próximamente iremos publicando muchos más.

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InSight la nave que estudiará el interior de Marte

La misión InSight es la primera dedicada a la investigación del interior del planeta Marte. Se colocará el primer sismómetro en la superficie del planeta para medir los terremotos marcianos y utilizar las ondas sísmicas para aprender más sobre el interior del planeta rojo.

sddRecreación de la misión InSight. NASA

El robot profundizará bajo la superficie de Marte, detectando las huellas dactilares de los procesos de formación de los planetas rocosos, midiendo los signos vitales del planeta, como su “pulso” (sismología), “temperatura” (sonda de flujo de calor) y “reflejos” (seguimiento de precisión).

InSight también investigará la dinámica de la actividad tectónica marciana y los impactos de los meteoritos, que podrían ofrecer pistas sobre tales fenómenos en la Tierra. Estas y otras investigaciones de InSight mejorarán nuestra comprensión acerca de la formación y evolución de los planetas rocosos.

Curiosidades:

Dentro de la misión van miles de nombres de personas de todo el mundo acompañando en el viaje a esta espectacular misión, entre ellos el nuestro… vamos a llegar a Marte 🙂

pasaje-a-marte (1)

Para saber más:

Misión InSight

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Eta Acuáridas, la gran lluvia de meteoros de mayo

En el mes de mayo tenemos una gran lluvia de meteoros, las Eta Acuáridas (punto radiante en la constelación de Acuario), es una interesante lluvia asociada con el famoso Cometa 1P/Halley. Se trata de una lluvia visible solamente durante unas pocas horas antes del amanecer en latitudes próximas a (40º N) y, principalmente observable desde lugares ubicados en el trópico y en el hemisferio sur, la lluvia comienza el 19 de abril y termina el 28 de mayo. La actividad máxima ocurre en los primeros días de mayo.

eta acuaridas

Radiante de las Eta Acúaridas a las 4h30m (hora local de la península ibérica) de la noche del 5/6 de mayo, para 40º latitud norte, como se puede apreciar estará muy bajo en el horizonte. (pulsar sobre la imagen para ver los detalles).

Son estrellas fugaces rápidas y suelen ser muy brillantes y con estelas.  El máximo ocurrirá la noche del 5 al 6 de mayo, y el número máximo por hora puede estar entorno a los 40-85 meteoros (siempre que estemos en condiciones ideales, es decir radiante en el cenit y nada de contaminación lumínica), el problema es que este año tendremos la presencia de la Luna con lo que la actividad bajará considerablemente, pero no debemos perdernos la oportunidad de observar una de las grandes lluvias de estrellas fugaces del año.

Más información:

Sociedad de Observadores de Meteoros y Cometas de España (SOMYCE)

Lluvias de estrellas fugaces en 2018

Calendario de lluvias IMO

astronomía

Nuestro lugar en la galaxia

Vivimos en un pequeño planeta rocoso azul entorno a una pequeña estrella, nuestro Sol. El Sol se encuentra en las afueras de una galaxia espiral, la Vía Láctea. Una galaxia de tamaño mediano con un diámetro de 100.000 años luz. Nosotros nos encontramos a 25.000 años luz del centro de la galaxia. En cuyo centro hay un agujero negro supermasivo, llamado Sagitario A.

Todas las estrellas que nos rodean en una noche clara y despejada son parte de la Vía láctea, podemos ver la zona más densa de la galaxia como una tenue nebulosidad que cruza el cielo, siempre que la veamos desde lugares muy oscuros y alejados de la contaminación lumínica.

CapturaImagen de la zona más densa de la Vía Láctea y las constelaciones en las que se puede ver.

Nuestro Sol se halla en el borde interno de un brazo espiral de la Vía Láctea llamado “brazo de Orión”. El Sol, que arrastra con su gravedad al Sistema Solar, órbita entorno al centro galáctico con un periodo de 240 millones de años, a una velocidad de 220 km/s. Por tanto estamos realizando un viaje interestelar tremendo, y no nos damos cuenta…, es todo un verdadero turismo espacial desde nuestra nave la Tierra.

Captura  Posición del Sol en la Galaxia

En nuestra galaxia hay más de 300.000 millones de estrellas… entre otros objetos, como nebulosas, planetas, asteroides, cometas y cúmulos globulares.

Hasta principios del siglo XX, se pensaba que nuestra Galaxia era el Universo. Estudios de luminosidad realizados por el astrofísico Edwin Hubble demostraron que existen estructuras muy lejanas, exteriores a la vía láctea, por ejemplo, la llamada en la época “nebulosa de Andrómeda” no era más que otra galaxia a 2.4  millones de años luz. Por tanto descubrimos que nuestra galaxia era una más de las otras miles de millones de nuestro Universo.

Nuestra Galaxia consta de tres partes principales:

Captura

 

  1. BULBO CENTRAL. Alberga el núcleo galáctico. Formado por estrellas amarillentas. Además hay una fuente intensa de radio: Sagitt A* en el centro de la Galaxia, se cree que es un agujero negro muy grande.
  2. DISCO. Diámetro ~ (100.000 años luz). Estrellas jóvenes, ricas en metales. Cúmulos abiertos y nubes de polvo y gas interestelar. Movimiento materia muy ordenado: órbitas casi coplanarias y muy poco excéntricas.
  3. HALO. Esférico. Abundan los cúmulos globulares. Estrellas viejas y pobres en metales. Estructuras muy antiguas (hasta entre 11 y 13 mil mill. años).

En la Vía Láctea las estrellas se clasifican según su riqueza en metales en dos grandes grupos. Las que tienen una cierta abundancia se denominan de la población I, mientras que las estrellas pobres en metales forman parte de la población II. Normalmente la metalicidad va directamente relacionada con la edad de la estrella. A más elementos pesados más vieja es la estrella.

Vivimos en un autentico universo isla, nuestra galaxia, rodeada de miles de millones de otras galaxias… somos muy pequeños.

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