Ejemplos prácticos:
ASTROMÉTRICA (Es el
programa mas usado , también el mas potente y fácil de
usar)
Video Astrometrica + FOCAS
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 la precisión dejaba
mucho que desear, los datos fueron lo suficientemente precisos para
poder confeccionar primeros 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 posibilitó 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.