7/25/2019 Astrofisica Esfera Celeste
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Astrofsica - I Introduccin
2 - La Esfera Celeste
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Astrofsica - I Introduccin
Astronoma de posicin
Sistema de coordenadas horizontales
Movimiento diurno de las estrellasSistema de coordenadas ecuatoriales
Movimiento aparente del Sol
Tiempo solar y tiempo sidreo
Precesin
Sistema de coordenadas galcticas
Movimiento de los planetas en la esfera celeste
2 - La Esfera Celeste
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Astronoma de posicin
Estudio de las posiciones de los astros en el cielo y de como varan stas con el tiempo
Para estudiar las posiciones se definirn diferentes sistemas de coordenadas, basadosen la direccin en que se observan, no las distancias
Las posiciones podrn variar, principalmente, por:
Rotacin de la Tierra (movimiento diurno)
Traslacin de la Tierra alrededor de Sol (movimiento anual)
Rotacin lenta del eje de la Tierra (precesin)Movimientos reales de las estrellas (movimiento propio)
Las coordenadas de los objetos deben ser precisas
Fundamental para planear y realizar observaciones
astronmicasImportante para: calendario, catlogos de objetos, escala de
distancias, estudios de cinemtica y estructura de la Galaxiay distribuciones a gran escala
Para cambiar de unos sistemas de coordenadas a otros se
aplica la trigonometra esfrica (tringulos sobre una esfera)(ver ej. Textbook on Spherical Astronomy, W.M. Smart) Kar
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esfera celeste
polo norte
celeste
polo sur
celeste
ecuador
celeste
polo norte de la Tierra
polo sur de la Tierra
ecuador de la Tierra
La esfera celeste
Aunque los diferentes astros no estn a la misma distanciade la Tierra, para estudiar su posicin los consideraremos
proyectados sobre una esfera celeste
Esfera imaginaria centrada en la Tierra,
con el polo norte en la misma direccin
que el polo norte terrestreLos polos y el ecuador terrestre se
proyectan en los polos y el ecuador de la
esfera celeste
Concepto til para situar los astros en el
cielo y visualizar sus movimientosRespecto a la Tierra, la esfera celeste gira
una vez cada 24 horas (movimiento
diurno)
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North Pole
The Horizon
N
S
!
Munich
=48 08!
Sistema de coordenadas horizontales (altacimutal)
Polo Norte
Madrid!= 40 25 N
(latitud)
Horizonte
!
polo N celeste!
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polo N celeste
Cenit
Nadir
N S
Meridiano
El meridiano es el crculo que pasa por el cenit, nadir, N y S
hemisferio visible
hemisferio invisible
Sistema de coordenadas horizontales (altacimutal)
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W
E
N S
meridian
h
A
Meridiano
Cenit
Nadir
estrella
polo N celeste
A: acimut(ngulo desde el N endireccin E)h: altura(ngulo desde el horizonte, hacia el cenit)z: distancia cenital(ngulo desde el cenit al objeto; z = 90
!h)
horizonte del
observador
Debido a la rotacin de la
Tierra, las coordenadas
cambian constantemente
con el tiempo.
Adems dependen de la
latitud del observador
gran crculo
90!!
La altura del polo celeste
es igual a la latitud
Sistema de coordenadas horizontales (altacimutal)
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Polo norte
celeste
norte
sur
este
oeste
horizonte
Norte Sur Este
Movimiento diurno de las estrellas
Polo surceleste
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Movimiento diurno delas estrellas
simulacin
http://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/celhorcomp.swf7/25/2019 Astrofisica Esfera Celeste
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S NWE
Movimiento diurno de las estrellas
estrellas circumpolares
Hemisferio Norte
Hemisferio Sur
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Polo Norte
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Polo Norte
celeste
ecuador celeste
Coordenadas ecuatoriales
": ascensin recta (RA)(ngulo sobre el ecuadorceleste desde un punto fijohasta el crculo horario delobjeto)En horas, minutos, segundos(24h = 360)
Sistema equivalente a lalatitud-longitud
terrestre, pero medidosobre la esfera celeste
y movindose con larotacin de sta
!
"
Las coordenadasecuatoriales son
independientes de laposicin del observador
y no estn afectadas porel movimiento o la
rotacin de la Tierra.
Permanecen~constantes para cada
estrella
#: declinacin (Dec)(ngulo sobre el
crculo horario medidodesde el ecuadorceleste)En gradosDe +90 a !90
crculohorario
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Movimiento aparente del Sol
El eje de rotacin de la Tierra estinclinado 23.5 respecto a la
perpendicular a su rbita $el ecuadorde la esfera celeste est inclinado 23.5
respecto al plano de la eclptica
plano de la eclptica
primavera en el hemisferio norte
otoo en el hemisferio sur
invierno en el hemisferio norte
verano en el hemisferio sur
otoo en el hemisferio norte
primavera en el hemisferio surverano en el hemisferio norte
invierno en el hemisferio sur
Origen de las estaciones
A lo largo del ao el Sol se va moviendo a lo largo de la esfera celeste
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Movimiento aparente del Sol
A lo largo del ao el Sol se va moviendo a lolargo de la esfera celeste, recorriendo, de Oeste
a Este, las constelaciones de la eclptica(zodiaco)
Capricornio
Acuario
Piscis
Aries
19 ene - 15 feb
16 feb - 11 mar
12 mar - 18 abr
19 abr - 13 may
Virgo
Libra
Escorpio
Ofiuco
Sagitario
16 sep - 30 oct
31 oct - 22 nov
23 nov - 29 nov
30 nov - 17 dic
18 dic - 18 ene
Tauro
Gminis
Cncer
Leo
14 may - 19 jun
20 jun - 20 jul
21 jul - 9 ago
10 ago - 15 sep
Revisad vuestro signo del zodiaco
eclptica ecuador celeste
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El Sol sobre la esfera celeste
Polo norte celeste Eclptica
Polo sur celeste
Equinoccio de otoo
Solsticio de verano
Solsticio de invierno
Equinoccio de primavera
(equinocio vernal)
Primer punto de Aries (!)
Ecuador celeste
21 de
sept
21 de
dic
21 de
jun
21 demar
Las intersecciones de la eclptica y el ecuador celeste marcan los equinoccios y los solsticos
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celestial equator
ecliptic !23 27'
! =
"
#
Coordenadas ecuatoriales
El punto Aries es el punto fijo del ecuador celeste desde el que se mide la ascensin recta
ecuador celesteeclptica
"
!
polo norte celeste
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N S
W
E
Zenith
Pole
celes
tiale
quator
t
t
!
Aries
e
Coordenadas ecuatoriales
polo norte celeste
ecuado
rcele
ste
Cenit
latitudgeogrfica
Desde el punto de vista del observador el punto Aries gira con la esfera celeste
Para determinar la
posicin local de unaestrella se usa el ngulohorario t (medido sobre
el ecuador desde elmeridiano S). Va
aumentando con el
tiempo durante lanoche
Se define el tiemposidereo local %como el ngulo
horario del punto
Aries
%
"
!
El ngulo horario dela estrella ser:
": ascensinrecta
(no vara)
t = ! "#
t,%y"se miden en h, m y s
El tiempo sidereo se puede medir a partir de ngulo horario de una estrella con R.A. conocida
simulacin
http://localhost/Astrofisica/Esfera/radecdemo.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/radecdemo.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/radecdemo.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/radecdemo.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/radecdemo.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/radecdemo.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/radecdemo.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/radecdemo.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/radecdemo.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/radecdemo.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/radecdemo.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/radecdemo.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/radecdemo.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/radecdemo.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/radecdemo.swfhttp://localhost/Astrofisica/Esfera/radecdemo.swf7/25/2019 Astrofisica Esfera Celeste
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Tiempo solar y tiempo sidereo
24h tiempo solar = 24h 3m 57s de tiempo sidereo (el reloj sidereo avanza ms rpido)
El nmero de das sidereos en un ao es 1 ms (366) que de das solares (365)
Las estrellas salen cada noche casi 4 minutos antes $A lo largo del ao diferentes regiones
del cielo nocturno son visibles.
Diferentes maneras de medir el tiempo:
1) rotacin de la Tierra o 2) movimientoalrededor del Sol
1) da sidereo:tiempo entre dos
culminaciones sucesivas del puntoAries (tiempo para que las estrellas
estn en la misma posicin)
2) da solar: tiempo entre dos pasos
sucesivos del Sol por el meridiano(24h)
Debido al movimiento de la Tierra en su rbita,
para que transcurra un da solar la Tierra deberotar ~361 (365 das/360) $
un da sidereo (360) es ms corto (por 3m 57s =24h/365) que un da solar
direccin de la
rotacin de la
Tierra
hacia el
Solhacia una
estrella
estrella distante
(no a escala)
Sol Tierra
1
dasolar
1
dasidereo
Tierra
Un da
despus
Sol
a una estrella
a una estrella
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Movimiento diurno de las estrellas
N S
W
E
celes
tiale
quato
r
max = +
ude:
)"#
t
t
RA
#
!
Aries
ecuado
rcele
ste
Cenitpolo norte celeste
latitudgeogrfica
horizonte
Las estrellas alcanzan una alturamxima (en el meridiano) de:
90 !!
y una altura mnima de:
hmax
= 90 !"! #
hmin =!90 +"+ #
Si hmin > 0 las estrellas son circumpolares ! > 90 "#
!
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min = #
S S
W
E
celestial equator
= horizon
ot visible
Movimiento diurno de las estrellas
ecuador celeste
horizonte
hmax = hmin = !
Las estrellas con declinaciones negativas nunca son visibles
Desde el polo
norte != 90
Slo el 50% del cielo es visible
polo norte celeste = Cenit
"
Las estrellas se muevenmanteniendo una altura
constante de:Todas las estrellas visibles son circumpolares
"
< 0
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N S
W
E
l
minh 90
= # $
0#
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