Un aspecto relevante en la observación del cielo nocturno es poder orientarse de forma correcta para así identificar el o los objetos que a uno le interesa observar. El camino es de doble vía, uno es, desde una cierta configuración de estrellas que uno observa (un asterismo propio, es decir, lo que uno cree ver como forma o figura) y de ahí identificar lo que uno observa en una carta estelar, sea digital, como Stellarium, o en un papel. La otra es, identificar una constelación u objeto en una carta estelar¹ y de ahí, en la noche, encontrarla en la bóbeda celeste.
Se recomienda usar una linterna de luz roja si uno va a mirar algo como un papel y así no perder la dilatación de la pupila. En la oscuridad la pupila se dilata y podemos recibir una mayor cantidad de luz, con lo que podemos «ver» mejor de noche, este proceso de dilatación demora unos minutos. Si encendemos luz la pupila se va a contraer y después nuevamente requeriremos un tiempo para volver a ver bien con muy poca luz ambiente.

En cualquier parte de Chile es muy facil establecer la orientación norte – sur, ya que siempre al Este se encuentra la cordillera de Los Andes, y al Oeste el Océano Pacífico, luego si nos paramos con la cordillera a nuestro lado izquierdo, estaremos automáticamente mirando hacia el sur. Dicho esto, debemos distinguir el polo sur geográfico, que es que se encuentra en la Antártida, por donde pasa un eje imaginario que cruza el planeta entre los dos polos, y que es básicamente el eje de rotación del planeta, del polo sur celeste, que es la proyección de ese eje de la tierra hacia la bóbeda celeste. Por lo tanto el polo sur celeste lo observamos hacia el cielo. La siguiente figura, la 1A, muestra lo señalado en este párrafo, donde en la figura se agrega otro concepto, el de plano horizontal local.

El plano horizontal local representa un plano imaginario, horizontal, válido en el lugar en que estamos ubicados. A partir de ahí, la vertical, en ese punto, nos lleva a un punto imaginario en la bóbeda celeste llamado Cenit. El polo sur celeste lo veremos a cierta altura sobre ese horizonte local, y esa altura corresponde al ángulo descrito por la latitud geográfica del lugar, en Curicó ese ángulo es de -34.98 grados, o sea -35 grados para fines prácticos. Santiago está en latitud aproximada de -33 grados. Alternativamente se puede señalar que Curicó está en una latitud de 34.98S, se sacó el signo menos y se agregó al final la letra S de Sur.
Si estamos observando hacia el sur veremos entonces que las estrellas parecen rotar entorno del polo sur celeste, como se muestra en la imagen 1B. Las estrellas circunpolares deberían girar entorno del polo y ser visibles siempre. Esto se ilustra en la siguiente imagen que se tomó desde Curicó, apuntando al polo sur celeste, y que corresponde a una toma de dos horas de exposición continua.

Como se aprecia en la foto, las estrellas dejan sus estelas en forma de círculos perfectos, y estos son círiculos concéntricos cuyo centro de rotación es el polo sur celeste.
Si se usa un globo terráqueo es posible visualizar con claridad el efecto de cambio de la altura del polo celeste desde que nos movemos del ecuador hacia el sur. Esto se observa en las figuras 2A y B, donde si se mira hacia el sur, desde la zona centro norte de Brasil el polo sur celeste está bajo cercano al horizonte sur.

Si ahora hacemos lo mismo pero desde la zona central de Chile, la situación cambia y el polo sur celeste se eleva sobre los 30 grados. Esto se ve en las figuras 3A y B.

En las figuras 3 los óvalos representan una zona entre Santiago y Curicó, aproximadamente. Ahora bien, en el globo terráqueo describimos cualquier punto sobre su supeficie mediante dos coordenadas, la latitud, que se mide en grados y va desde 0 a -90 grados en el hemisferio sur, siendo -90 grados el polo sur geográfico, y de 0 a +90 grados en el hemisferio norte, siendo +90 grados el punto del hemisferio norte geográfico. El valor cero se eligió arbitrariamente en el lugar demarcado por el ecuador geográfico, o círculo imaginario que circunda el planeta en esa posición. La longitud se mide en meridianos, determinados desde un punto arbitrario como cero, que es el meridiano de Greenwich, y de ahí hay dos formas de determinar una línea meridiana en alguna parte del planeta, mediante horas, o mediante grados. Este último método es el más util desde la perspectiva de señalar unívocamente un lugar sobre la superficie del planeta. Entonces se usa como estandar que al oeste de Greenwich se usan grados negativos, por ejemplo, Curicó está en -71.23 grados, o de manera alternativa, en 71.23O, notar que se agregó una letra O (Oeste) y se sacó el signo menos. Ambas formas son plausibles.
Resumiendo, las coordenadas de Curicó son (latitud; longitud) -34.98; -71.23 grados, o alternativamente, 34.98S; 71.23O grados. La altura del polo sur celeste en Curicó será de 34.98 grados, medidos desde el horizonte local hacia arriba y mirando al sur.

La siguiente imagen muestra una manera de ubicar un objeto en la esfera celeste, por ejemplo una estrella, partiendo con las denominadas coordenadas altacimutales, porque se da la altura y el ángulo acimutal. La altura es, al igual que para el polo sur celeste, el ángulo entre el plano horizontal local y la posición de la estrella en la bóbeda celeste.

El ángulo acimutal se mide desde la línea de referencia norte – sur hacia la proyección horizontal de la posición de la estrella. En la figura se agregó una línea punteada como ayuda visual de esa proyección.
A esta altura es posible introducir otro concepto y es la línea meridiana local, o meridiano local. Esta es una circunferencia imaginaria en la esfera celeste que va de norte a sur y que pasa por el cenit. Las coordenadas acimutales son las que usan las monturas de telescopio llamadas monturas acimutales. En estas monturas se usan precisamente estas coordenadas de los objetos para su ubicación en el cielo, pero dependen de la ubicación del observador en la superficie del planeta.

Otra manera de localizar un objeto en el cielo es usando las denominadas coordenadas ecuatoriales, que se pueden ver en la figura 5.

El sistema de coordenadas ecuatoriales tiene una gran ventaja que veremos un poco más adelante. El sistema se basa en un plano imaginario definido por la circunsferencia ecuatorial proyectada hacia la esfera celeste. Ese plano, por definición es perpendicular al eje polar. Por lo tanto si uso el eje polar como referencia, las estrellas describen trayectorias que tienen como eje de rotación, en nuestro caso, al polo sur celeste y esas coordenadas NO dependen de lugar donde está el observador. Si bien estas coordenadas son mucho más prácticas, para definir sus valores requieren un poco de concentración e imaginar bien la esfera celeste y los planos horizontal así como el plano ecuatorial. Las coordenadas se llaman declinación, señalada con la letra griega delta, o se puede decir DEC, y se mide desde el ecuador hacia los polos, y al igual que en el caso de la latitud terrestre, en el hemisferio sur celeste va desde 0 (ecuador celeste) a -90 grados (polo sur celeste), y los valores positivos señalan el hemisferio norte celeste. La otra coordenada se llama ascención recta, cuyo símbolo es la letra griega alfa, o AR. Se mide desde el punto vernal, el cual se define como el punto en que la trayectoria del sol cruza el ecuador de sur a norte. En ese punto se intercecta la eclíptica o plano de la órbita terrestre alrededor del sol, con el plano ecuatorial, para el hemisferio sur el sol cruza de sur a norte el 21 de marzo de cada año. A diferencia del análogo terrestre, la ascención recta se mide en horas, minutos y segundos. Por lo tanto 24 horas corresponden a un círculo de 360 grados, con lo que una hora equivale a 15 grados.

Por ejemplo, la estrella Sirio, la más brillante del cielo noctruno, tiene por cordenadas J2000 AR/DEC 6h45m09.33s/-16^o43’31.0», la coordenada de DEC es negativa, eso significa que es una estrella que se localiza en el hemisferio sur celeste. La nomenclatura es entonces hh-mm-ss/grad-min-seg. Pronto se verá por qué las coordenadas llevan un J2000 o algo semejante antes de sus valores.

Las monturas de telescopios ecuatoriales se basan en estas coordenadas, y en principio, si la montura tiene una alineación con el eje polar perfecta, basta con un motor de guiado en la coordenada de ascención recta para seguir un objeto en el cielo, lo que facilita mucho las cosas. El problema es, obviamente, conseguir una alineación polar perfecta, algo que a mano sólo permite una buena aproximación. Para lograr una buena alineación polar se usan telescopios polares, que son telescopios muy pequeños montados en el eje polar de la montura y mediante un programa de captura especializado uno puede lograr una muy buena alineación. Hay otras alternativas que están en los propios programas de manejo de telescopios como NINA o SharpCap, etc.

Aún queda un par de cosas que asimilar en relación a los movimientos del planeta y el efecto en lo que uno observa, esto es, la órbita del planeta alrededor del Sol.

En esta figura se describe de manera muy simplista la órbita de la Tierra entorno del Sol, que no está en el centro sino ligeramente desplazado del centro, por ser la órbita terrestre una elipse y no un círculo. Si ve con cuidado, en el planeta se dibujó la dirección del eje polar, o inclinacion del planeta en relación de la eclíptica, o trayectoia del planeta entorno del Sol. También se dibujó la línea del ecuador, con la inclinación relativa de su plano respecto de la eclíptica. Además se colocaron dos líneas verticales tangentes al planeta. Lo que debe fijarse es que en la posición del lado derecho, las luz solar, imaginada como rayos o líneas rectas de luz, inciden debajo de la línea del ecuador, es decir, en esa posición, los rayos solares golpean de forma directa (vertical) la superficie del planeta, y por el contrario, en el lado izquierdo, sucede lo contrario, los rayos de luz solar inciden sobre la línea del ecuador. Cuando eso ocurre el sol incide verticalmente sobre la superficie terrestre y sucede en los llamados trópicos, de cáncer en el hemisferio norte y de capricornio en el hemisferio sur. Geográficamente los trópicos se encuentran en los paralelos +23^o27′ el de cáncer y -23^o27′ el de capricornio. Se denominan paralelos todos los puntos del globo terráqueo que se ecuentran en la misma latitud, es decir, en teoría son círculos determinados por la distancia al ecuador en que se encuentran.
Vale la pena señalar que el ángulo relativo entre el plano de la eclíptica y el plano ecuatorial es el mismo que el de inclinación del eje polar de la Tierra, es decir 23.45 grados.

Finalmente, veamos el J2000 que se señala junto a las coordenadas ecuatoriales de un objeto en el la esfera celeste. El problema con las coordenadas se produce porque el eje polar terrestre no permanece fijo sino que posee un movimiento llamado de precesión, y que es una trayectoria circular que describe el eje polar entorno del eje polar de la eclíptica. Este movimiento que tiene un período de 25.770 años, y hace, o tiene por efecto, que las coordenadas referidas al plano ecuatorial varíen lentamente, debido a esto se suele decir que las coordenadas se refieren a un momento en el tiempo, llamado época, y que en la actualidad se refieren a las posiciones que tenían el 1 de enero del año 2000, al medio día de Greenwich, y se señala como J2000. La J es porque está referido al calendario Juliano (introducido por Julio César el año 46 AC). Hay ecuaciones que permiten corregir las coordenadas para cualquier día o año, e incluso ir hacia atrás, es decir, señalar dónde estuvo el objeto hace tantos años atrás.
La Tierra tiene otro movimiento, pero de menor influencia que el de precesión, y es el de nutación, que es una oscilación entorno de la trayetoria de precesión. Estos efectos se deben a que el planeta no es una esfera perfecta y a su interacción gravitacional con el Sol y la Luna. El mejor ejemplo de estos dos movimientos se observan en un trompo, cuando se lanza un trompo uno puede ver claramente su oscilación entorno de su eje de rotación principal.

Importante: Este archivo, al igual que todos los que corresponden a capacitación, son sólo la lectura que acompaña al proceso de capacitación, por lo tanto no pretende ser un archivo exhaustivo del tema, sino un complemento del proceso de aprendizaje.

1. Existen diferentes cartas estelares disponibles en la web, cartas celestes es un muy buen sitio para partir, sin embargo antes de descargar una hay que ver que la información sea acorde a nuestro nivel y capacidad de observación. Se recomienda partir por algunas que son simples, ya que las hay hasta objetos de magitudes 10 o menos, imposibles de observar ni siquiera con un binocular. Hay un tipo de carta estelar llamada Planisferio, que permite ubicarse en la zona aproximada (latitud) de donde uno está y en la época del año de la observación, entonces se observan en la hoja que aparece las estrellas, constelaciones y objetos principales que son visibles en ese momento y lugar. ↩︎