El cielo a simple vistaLas constelacionesImaginaos una noche oscura y sin nubes en alguna zona rural en la que no haya alumbrado urbano ni luces de autopistas. En una noche así, veríamos lucir las estrellas con más brillo y en mayor número de lo que es posible actualmente en muchos lugares en condiciones ordinarias. Veríamos cientos y cientos de ellas, algunas brillantes y otras débiles, formando diversas agrupaciones o figuras. Podríamos notar que tales figuras permanecen siempre iguales, noche tras noche, año tras año. Quizás observaríamos también que estas configuraciones van cambiando de posición cada noche. Un determinado grupo de estrellas puede que se hallara cierto día cerca del horizonte oriental al caer la noche; cada noche, a la misma hora, ese grupo estaría cada vez más alto en el firmamento, hasta llegar a la máxima altura que le es dado alcanzar y luego ir descendiendo hacia el horizonte occidental. El tiempo que cualquier grupo de estrellas necesita para su movimiento completo alrededor del firmamento es de 365 días.

Alrededor del año 275 a.C. un griego llamado Aratus se dedicó a describir diversas constelaciones y a dar nombre a las mismas. Su trabajo fue mejorado alrededor del 135 d.C. por otro griego, Claudio Tolomeo. Relacionó no sólo las doce constelaciones del Zodíaco, sino también otras treinta y seis fuera de éste. Tolomeo incluyó en cada constelación sólo aquellas estrellas que parecían formar el dibujo del animal, persona u objeto cuyo nombre le atribuía. No incluyó en su lista las estrellas que quedaban entre tales dibujos o figuras. Una vez que se inventó el telescopio, se descubrió un enorme número de estrellas cuyo brillo era demasiado pequeño para poder verlas a simple vista. Los astrónomos dividen ahora el cielo en ochenta y ocho constelaciones con formas desiguales y diferentes tamaños. En 1930 se dio carácter oficial a los límites de las constelaciones; ahora no hay en el cielo ningún punto que no forme parte de una constelación u otra. La Nube Mayor de Magallanes se encuentra, por ejemplo, en la Dorada, mientras que la Nube Menor de Magallanes está en el Tucán.

Algunas de las estrellas (no muchas) recibieron nombres que se inspiraron en el aspecto de las mismas en el firmamento. La estrella más brillante se llama Sirius (Sirio), nombre derivado de una palabra griega que significa “resplandeciente” o “ardiente”. Sin embargo, en los tiempos antiguos las estrellas recibían nombres basados principalmente, no en sus propiedades individuales concretas, sino en la posición que ocupaban en las imágenes ideales para las diversas constelaciones.

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Constelación de Orión. A la izquierda la representación del Gigante Cazador en el Atlas de Bayer y a la derecha, la constelación como se observa desde el

hemisferio Sur.

La constelación de Auriga (el Cochero) se suele representar como un hombre que lleva en la mano las riendas de un carro, mientras sostiene en su regazo a una cabra y sus crías. Se sitúa a la cabra en la posición de una brillante estrella a la que se llamó Capella, palabra latina que significa “cabrita”. Durante la Edad Media, los astrónomos importantes eran los árabes, y ellos dieron nombre a muchas de las estrellas. Muchos de los nombres árabes describen la posición ocupada por la estrella en las figuras imaginarias que la constelación sugiere. La estrella brillante que marca la pierna izquierda de Orión es Rigel, palabra árabe que significa “pierna”.

Orientación con el cielo estrelladoOrientarse es la acción de ubicarse. El término orientación viene de la palabra "oriente", un rumbo geográfico.

En el hemisferio Norte, el método más simple para localizar el punto cardinal Norte consiste en identificar la Estrella Polar o Polaris (α Ursae Minoris) y proyectarla perpendicularmente hasta el horizonte. Esta estrella se ubica casi exactamente en el lugar de la esfera celeste donde se encuentra el polo celeste Norte. A 180º del punto cardinal Norte se encuentra el Sur, a 90º a la derecha del Norte está el Este y 90º a la izquierda del Norte, el Oeste. El equivalente de la estrella Polaris en el hemisferio Sur es la estrella σ Octantis. Sin embargo, al ser una estrella de quinta magnitud es apenas visible a simple vista. Por ello, para localizar el polo Sur celeste se utiliza la constelación de la Cruz del Sur.Para determinar la posición del polo celeste Sur, a partir de la Cruz del Sur, se toma la medida del “palo mayor” de la cruz y se lo prolonga cuatro veces y media, en dirección de la estrella Acrux (α Crucis). Luego, proyectando el polo celeste Sur al horizonte, se encuentra el punto cardinal Sur. Otro método que puede utilizarse para encontrar el polo celeste Sur (y luego el cardinal Sur) consiste en utilizar las estrellas α y β Centauri y la estrella Achernar. Si trazamos un segmento de recta que una el punto medio entre α y β Centauri y la estrella Achernar, el polo celeste Sur se encuentra aproximadamente en el punto medio de dicho segmento.

Si miramos al Sur, a 180º está el Norte, a 90º a la izquierda del Sur está el Este y 90º a la derecha encontramos el Oeste.Los puntos cardinales Este y Oeste se pueden determinar utilizando la salida o la puesta de Mintaka, una de las estrellas del cinturón de

2Salida de Orión

Mintaka

Orión. Puesto que esta estrella tiene la particularidad de situarse prácticamente sobre el Ecuador Celeste, su punto de salida en el horizonte coincide con el punto cardinal Este y el de su puesta, con el Oeste.

El brillo aparente de los astrosLos primeros astrónomos tenían que apreciar a ojo la brillantez de las estrellas, cosa que no es fácil de hacer. Medimos el brillo de los objetos celestes en “magnitudes”. Una estrella tenue, apenas visible para el ojo, tiene una magnitud de 6 y las estrellas más brillantes son de “primera magnitud”. Unas pocas estrellas muy brillantes tienen un brillo mayor que el de magnitud 1. Su magnitud es 0, o incluso -1. Hoy día, los astrónomos son capaces de medir el brillo con tanta precisión que pueden asignar magnitudes con decimales. Un astro puede tener una magnitud de 1,3, o 5,6 o -1,8. Cuanto más bajo sea el valor numérico de la magnitud, más brillante es el astro, y una magnitud negativa supone un brillo realmente grande. Sólo cuatro estrellas son tan brillantes que tienen magnitudes negativas; en orden decreciente de brillo, son Sirio, Canopus, Rigil Kentaro y Arturo. En el siglo XIX, los astrónomos, usando ya telescopios y otros instrumentos adecuados a tal fin, comprobaron que la estrella media de primera magnitud tenía un brillo unas cien veces mayor que el de la estrella media de sexta magnitud. En 1850, un astrónomo inglés, Norman Pogson, propuso definir con mayor exactitud la escala de magnitudes. Si la estrella media de primera magnitud es cien veces más brillante que una estrella media de sexta magnitud, y si descendemos en la lista de las magnitudes en cinco pasos o escalones iguales, podemos suponer que una estrella de una magnitud cualquiera es 2,512 veces más brillante que la estrella de la magnitud inmediatamente superior. La razón de ello es que multiplicando cinco veces 2,512 por sí mismo, obtenemos como resultado aproximadamente 100 (2,5125 = 100).

Cuando la diferencia de magnitudes entre dos estrellas A y B es mA – mB, podemos calcular la razón de brillos entre ellas con la siguiente ecuación:

bA/bB = 10 0,4(mB – mA)

Las posiciones aparentes de los astrosAdemás de las estrellas, en el firmamento había otro objeto que, para la gente de la antigüedad, tenía mucha más importancia que las simples estrellas y que, por otro lado, era mucho más fácil de observar: la Luna. Las estrellas son meros puntos luminosos, mientras que la Luna es una superficie iluminada bastante grande. Las estrellas presentan el mismo aspecto noche tras noche: la Luna cambia de forma. Unas veces es un círculo luminoso completo, otras sólo un semicírculo o una delgada raja de luz. Luna sólo hay una, de manera que es mucho más fácil mirarla y estudiarla que tratar de observar cientos de estrellas. Es mucho más grande y más brillante que cualquier estrella, y sus cambios de forma resultan fascinantes. Cabría asegurar que los hombres ya observaban la Luna nocturna antes de prestar una atención muy detenida a las estrellas.

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La Luna parece realizar un circuito completo en el firmamento, empezando cerca del Sol y retornando de nuevo a él. Mientras lo hace, pasa por todas sus fases: de Luna Nueva a cuarto creciente, a Luna Llena, a cuarto menguante y a Luna Nueva. El tiempo que emplea la Luna en describir su círculo completo en el cielo, de Luna Nueva a Luna Nueva, es veintinueve días y medio. ¿Por qué es importante todo esto? Porque la Luna fue el primer calendario que tuvieron los seres humanos.Los antiguos astrónomos observaron que el Sol se movía también con respecto a las estrellas, siguiendo alrededor del cielo una trayectoria circular (medida por su posición entre las estrellas), trayectoria que difería ligeramente de la de la Luna. Las dos sendas se cruzaban en dos puntos opuestos del firmamento. A la trayectoria del Sol se le denominó “eclíptica”, porque cuando el Sol y la Luna coincidían simultáneamente en su llegada a uno de los puntos de cruce, la Luna pasaba por delante del Sol y se producía un eclipse. Como muchas de las constelaciones que hay a lo largo de la eclíptica tenían nombres de animales, los griegos llamaron al conjunto de las doce “zodiakos”, que en griego significa “círculo de animales”.

El Sol y la Luna no eran los únicos cuerpos celestes cuyas trayectorias pasaban por las constelaciones del Zodíaco. Había también cinco objetos brillantes, semejantes a estrellas, que se desplazaban de una a otra constelación siguiendo trayectorias o sendas más complicadas que las del Sol y la Luna. Estos cinco cuerpos son: Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno. Puesto que el Sol, la Luna, Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno se desplazaban todos con respecto a las estrellas y todos ellos seguía trayectorias que daban la vuelta alrededor del firmamento, los griegos los denominaron “planetas”, de una palabra de su idioma que significa “errantes”. Los antiguos astrónomos observaron que cada planeta se movía a una velocidad diferente contra el fondo de las estrellas fijas. Concluyeron que cuanto más rápido era el movimiento aparente de un planeta, tanto más cerca de nosotros debía estar.

El Sol y la Luna eran los que tenían los movimientos más simples. Ambos se desplazaban de Oeste a Este contra las estrellas, día tras día. El Sol describía un círculo completo alrededor del cielo en unas 52, a este período se le llama “año”. La Luna describía un círculo completo en unas cuatro semanas, es decir un “mes”. Los otros planetas tenían movimientos más complicados. La mayor parte del tiempo se movían de Oeste a Este a través del cielo estrellado, como hacían el Sol y la Luna. Pero en todos los casos llegaba un momento en que los planetas se movían cada vez más lentamente; luego se detenían por un momento y empezaban a moverse hacia atrás, de Este a Oeste, durante un tiempo; después se detenían y empezaban a moverse nuevamente hacia el lado contrario. Este “movimiento hacia atrás” se llama movimiento retrógrado.

Venus y Mercurio, en su movimiento a través del cielo, nunca se alejaban mucho del Sol y sólo era posible observarlos al atardecer o al alba. En cambio, Marte, Júpiter y Saturno pueden ser vistos a cualquier distancia del Sol y se pueden observar a la medianoche.

4Imagen compuesta que ilustra el movimiento retrógrado de un planeta

exterior.A la derecha, la explicación de la causa de este movimiento.

Texto extraído de “Alpha Centauro” (Capítulo 1 y 2) y “Marte el planeta rojo” (Capítulo 1), de Isaac Asimov.

Catálogos estelaresLas estrellas más brillantes del cielo tienen nombres originarios de diversas culturas, como griega, latina o árabe. El más antiguo catálogo conocido sería el que elaboró Hiparco de Nicea hacia el año 130 a.C, en el cual registró la posición de 850 estrellas. Se supone que Ptolomeo, hacia el 150 d.C., utilizó ese catálogo en su publicación del “Almagesto”. En la Edad Media, los árabes reconocieron las constelaciones de Ptolomeo y dieron nombre a la mayoría de las estrellas brillantes, por ello muchos nombres comienzan con el artículo árabe “al” (Aldebarán, Alioth, Algol, Albireo, etc.).

Los catálogos estelares son listados que pueden contener variada información sobre las estrellas, como las coordenadas, su posición en la constelación, su brillo aparente, tipo espectral, etc. El catálogo más antiguo que aún continúa usándose fue publicado por Johan Bayer en 1603, en su obra “Uranometria”. El sistema de Bayer asigna una letra griega minúscula, por orden de brillo, a cada estrella de una constelación. La designación de la estrella se completa con el nombre latino genitivo de la constelación a la cual pertenece. Por ejemplo, la estrella más brillante de la Cruz del Sur es α Crucis, la tercera estrella en brillo en Tauro es γ Tauri y la segunda estrella en brillo en Escorpión es β Scorpii.

Como el sistema de Bayer resultó insuficiente para nombrar estrellas de brillo muy débil, John Flamsteed elaboró otro método de designación estelar. Designa a cada estrella dentro de una constelación con números correlativos, siguiendo el orden de ascensión recta creciente. La designación de la estrella se completa con el nombre latino genitivo de la constelación. Así, la estrella Sirius (Sirio) es α Canis Majoris en el catálogo de Bayer y es 9 Canis Majoris en el de Flamsteed.

Existe una multitud de catálogos estelares, confeccionados con distintos fines. A manera de ejemplo, citaremos solo los cuatro de uso más generalizado.

El catálogo Henry Draper (HD) fue compilado por Annie Cannon y sus colaboradores del Observatorio de Harvard, bajo la supervisión de Pickering. Es una lista de datos estelares (astrométricos y espectroscópicos) que contiene más de 225.000 estrellas. En 1949, se publicó una extensión del catálogo (HDE) agregándose 135.000 estrellas más. Sirio es la estrella HD 48.915 del catálogo.

Uno de los catálogos estelares más completos es el del Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO), el cual poseía una lista de 258.997 estrellas en su primera

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Orión en el Atlas de Bayer

versión, de 1966. Las estrellas se designan con las letras SAO seguidas de un número, el cual tiene relación con la declinación de la estrella en cuestión. En este catálogo Sirio es la estrella SAO 151.881.

En 1997, se publicó un catálogo de elevada precisión denominado Hipparcos, procesando los datos obtenidos por el satélite homónimo de la Agencia Espacial Europea, desde noviembre de 1989 a marzo de 1993. Es una lista de 118.218 estrellas. Posteriormente se elaboró el catálogo Tycho con más de 1.050.000 estrellas. Ambos catálogos contienen gran cantidad de datos astrométricos y fotométricos de las estrellas, de su variabilidad de brillo, de estrellas dobles y múltiples, así como datos astrométricos y fotométricos del Sistema Solar. Sirio es la estrella HIP 32.349 en el catálogo Hipparcos.

Las estrellas variables (como las múltiples) se compilan en catálogos específicos. Si la estrella variable no fue designada en el catálogo de Bayer (como δ Cephei), el sistema para designar las primeras 334 estrellas variables de una constelación es asignarles la sucesión de letras del alfabeto latino desde R a Z seguido del nombre genitivo latino de la constelación. Luego se emplean las letras RR hasta RZ, seguido del nombre de la constelación. Para continuar designando estrellas variables en una misma constelación, se emplean sucesivamente las combinaciones SS hasta SZ, TT hasta TZ, hasta usar la combinación ZZ. Para seguir asignando nombres, se comienza por la combinación AA hasta AZ, luego BB hasta BZ, en lo sucesivo hasta utilizar la combinación QZ. Las variables que sigan, se designan con la letra V seguida de un número, a partir del 335 y agregando el nombre latino genitivo de la constelación.

Catálogos de objetos difusosEl Catálogo Messier es una lista de 103 objetos celestes elaborada por Charles Messier y publicada entre 1774 y 1781. Posteriormente, otros astrónomos extendieron la lista hasta 110 objetos. Messier era un “buscador de cometas” y la presencia de objetos difusos fijos en el cielo le confundía en su tarea. Por ello, elaboró una lista que contiene nebulosas, cúmulos estelares y galaxias. En este catálogo, el cúmulo abierto de las Pléyades es M45 y M42 es la nebulosa de Orión.

El “Catálogo General de Nebulosas y Cúmulos de Estrellas” (CG) se publicó en 1864 por John Herschel. Contenía 5.000 astros y luego se publicó una edición complementaria de dicho catálogo con el nombre de “Catálogo General de 10.300 Estrellas Dobles y Múltiples”. En 1880, Johan Dreyer elaboró el “Nuevo Catálogo General” (NGC) utilizando numerosas observaciones realizadas por William Herschel y su hijo John. Contenía 7.840 nebulosas y galaxias, la totalidad de objetos del cielo profundo conocidos a finales del siglo XIX. Como los objetos difusos del hemisferio Sur eran menos conocidos que los del Norte, el catálogo tenía errores que se corrigieron en una edición revisada, conocida como el “Nuevo Catálogo General Revisado” (RNGC).

El movimiento aparente del cielo

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La nebulosa de Orión, M42 o NGC 1976

La observación más elemental que puede hacerse sobre la esfera celeste consiste en reparar en que se mueve a nuestro alrededor. Siguiendo la posición del Sol, la Luna y las estrellas durante algún tiempo, es fácil apreciar que el cielo gira a un ritmo uniforme y completa una vuelta en unas veinticuatro horas. Desde luego, sabemos que se trata de una ilusión: el movimiento diurno aparente del cielo es en realidad un reflejo de la rotación de la Tierra. La Tierra da vueltas alrededor de su eje de oeste a este, y por eso el cielo parece girar en sentido opuesto (movimiento retrógrado) con la misma velocidad.El firmamento parece girar como un objeto sólido alrededor de los polos celestes, que permanecen siempre fijos. Todos los objetos que hay en el cielo son arrastrados en este movimiento y describen a diario, de oriente a occidente, trayectorias aparentes circulares (círculos menores) paralelas al ecuador celeste. Para un observador ubicado justo en el polo Norte de la Tierra, en el punto más alto del cielo (cenit) está el polo celeste Norte. El ecuador celeste coincide con el horizonte del observador. Con el paso de las horas, la esfera celeste gira alrededor

del polo, y los astros visibles describen trayectorias aparentes paralelas al horizonte. Las estrellas nunca salen ni se ponen. Una mitad del cielo, justo el hemisferio celeste Norte, resulta visible siempre desde este lugar de observación. La otra mitad, el hemisferio celeste Sur, nunca se puede observar, oculto en todo momento bajo el horizonte (esquema 1).Para un observador ubicado en el ecuador terrestre, todos los astros salen por oriente. Las trayectorias aparentes de los astros son perpendiculares al horizonte, y con el paso del tiempo todos se ocultan por occidente. Observando desde el ecuador todas las estrellas salen y se ocultan cada día. Significa que a lo largo de un día, todo el firmamento sería accesible a la observación (esquema 2). Los observadores en latitudes medias observan que todo el firmamento rota alrededor del polo celeste

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visible, describiendo arcos de circunferencia paralelos al ecuador celeste (esquema 3). Las estrellas más cercanas al polo celeste trazan, con el transcurso del tiempo, circunferencias pequeñas centradas en el polo celeste y en sentido antihorario en el Norte, y horario en el Sur. Sus trayectorias aparentes nunca las llevan a ocultarse bajo el horizonte. Para un observador de latitudes intermedias, las estrellas de las regiones del cielo más cercanas al polo celeste visible nunca se ocultan. Reciben el nombre de estrellas circumpolares, o estrellas perpetuamente visibles.Astros más alejados del polo celeste trazan circunferencias más grandes en el cielo, y sus trayectorias aparentes acaban intersecando el horizonte. Estas estrellas salen cada día, recorren la parte visible del firmamento y terminan ocultándose para pasar cierto tiempo ocultas bajo el horizonte. Reciben el nombre de astros periódicos.En dirección contraria al polo celeste visible, oculto permanentemente bajo el horizonte, está el otro polo celeste. Las estrellas próximas al polo celeste oculto, giran a su alrededor pero nunca salen, trazando pequeñas circunferencias bajo el horizonte. Para poderlas ver es necesario viajar. Son las estrellas perpetuamente invisibles.

Texto extraído de “Astronomía General” de Galadí-Enríquez y Gutiérrez (pág. 32 a 35)

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