Telescopios

TELESCOPIOS

  Se denomina telescopio al instrumento óptico que permite ver objetos lejanos con mucho más detalle que a simple vista. Es una herramienta fundamental de la astronomía, y cada desarrollo o perfeccionamiento del telescopio ha sido seguido de avances en nuestra comprensión del Universo.

  Gracias al telescopio desde que Galileo en 1609 lo usó para ver a la Luna, el planeta Júpiter y las estrellas el ser humano pudo, por fin, empezar a conocer la verdadera naturaleza de los objetos astronómicos que nos rodean y nuestra ubicación en el Universo.

  Generalmente, se atribuye su invención a Hans Lippershey, un fabricante de lentes alemán, pero recientes investigaciones del informático Nick Pelling divulgadas en la revista británica History Today, atribuyen la autoría a un gerundense llamado Juan Roget en 1590, cuyo invento habría sido copiado (según esta investigación) por Zacharias Janssen, quien el día 17 de octubre (dos semanas después de que lo patentara Lippershey) intentó patentarlo. Poco antes, el día 14, Jacob Metius también había intentado patentarlo. Fueron estos hechos los que despertaron las suspicacias de Nick Pelling quien, basándose en las pesquisas de José María Simón de Guilleuma (1886-1965), sugiere que el legítimo inventor fue Juan Roget.

  En varios países se ha difundido la idea errónea de que el inventor fue el holandés Christian Huygens, quien nació mucho tiempo después.

  Galileo Galilei, al recibir noticias de este invento, decidió diseñar y construir uno. En 1609 mostró el primer telescopio astronómico registrado. Gracias al telescopio, hizo grandes descubrimientos en astronomía, entre los que destaca la observación, el 7 de enero de 1610, de cuatro de las lunas de Júpiter girando en torno a ese planeta.

  Conocido hasta entonces como la lente espía, el nombre «telescopio» fue propuesto por el matemático griego Giovanni Demisiani el 14 de abril de 1611, durante una cena en Roma en honor de Galileo, una reunión en la que los asistentes pudieron observar las lunas de Júpiter por medio del aparato que el célebre astrónomo había traído consigo.

  Existen varios tipos de telescopio: refractores, que utilizan lentes; reflectores, que tienen un espejo cóncavo en lugar de la lente del objetivo, y catadióptricos, que poseen un espejo cóncavo y una lente correctora que sostiene además un espejo secundario. El telescopio reflector fue inventado por Isaac Newton en 1688 y constituyó un importante avance sobre los telescopios de su época al corregir fácilmente la aberración cromática característica de los telescopios refractores.

 

 CARACTERÍSTICAS:
  El parámetro más importante de un telescopio es el diámetro de su «lente objetivo». Un telescopio de aficionado generalmente tiene entre 76 y 150 mm de diámetro y permite observar algunos detalles planetarios y muchísimos objetos del cielo profundo (cúmulos, nebulosas y algunas galaxias). Los telescopios que superan los 200 mm de diámetro permiten ver detalles lunares finos, detalles planetarios importantes y una gran cantidad de cúmulos, nebulosas y galaxias brillantes.

Para caracterizar un telescopio y utilizarlo se emplean una serie de parámetros y accesorios:

§  Distancia focal: es la longitud focal del telescopio, que se define como la distancia desde el espejo o la lente principal hasta el foco o punto donde se sitúa el ocular.

§  Diámetro del objetivo: diámetro del espejo o lente primaria del telescopio.

§  Ocular: accesorio pequeño que colocado en el foco del telescopio permite magnificar la imagen de los objetos.

§  Lente de Barlow: lente que generalmente duplica o triplica los aumentos del ocular cuando se observan los astros.

§  Filtro: pequeño accesorio que generalmente opaca la imagen del astro pero que dependiendo de su color y material permite mejorar la observación. Se ubica delante del ocular, y los más usados son el lunar (verde-azulado, mejora el contraste en la observación de nuestro satélite), y el solar, con gran poder de absorción de la luz del Sol para no lesionar la retina del ojo.

§  Razón Focal: es el cociente entre la distancia focal (mm) y el diámetro (mm). (f/ratio)

§  Magnitud límite: es la magnitud máxima que teóricamente puede observarse con un telescopio dado, en condiciones de observación ideales. La fórmula para su cálculo es: m(límite) = 6,8 + 5log(D) (siendo D el diámetro en centímetros de la lente o el espejo del telescopio).

§  Aumentos: la cantidad de veces que un instrumento multiplica el diámetro aparente de los objetos observados. Equivale a la relación entre la longitud focal del telescopio y la longitud focal del ocular (DF/df). Por ejemplo, un telescopio de 1000 mm de distancia focal, con un ocular de 10mm de df. proporcionará un aumento de 100 (se expresa también como 100X).

§  Trípode: conjunto de tres patas generalmente metálicas que le dan soporte y estabilidad al telescopio.

§  Portaocular: orificio donde se colocan el ocular, reductores o multiplicadores de focal (p.ej lentes de Barlow) o fotográficas.

TIPOS DE TELESCOPIOS
 

  Los telescopios son instrumentos que permiten ampliar las imágenes de objetos distantes, como las estrellas. Actualmente existen diferentes tipos de telescopio (refractor, reflector, de espejos múltiples, gigantes, radiotelescopios), que son muy especializados y funcionan de diferentes maneras.

Telescopio refractor

  Este tipo de telescopio tiene un tubo largo, relativamente delgado con el lente principal (objetivo) en el frente, el cual recolecta y enfoca la luz.

  El tipo de telescopio astronómico más sencillo tiene dos lentes. Ambas son convexas; es decir, más gruesas en el centro que en los extremos. La lente más cercana al objeto se llama objetivo. La luz de una fuente distante pasa por esta lente y llega a un foco como una imagen "‘real" e invertida dentro del tubo del telescopio. La lente del ocular aumenta la imagen formada por el objetivo.

  En un telescopio astronómico, la imagen "‘virtual" formada por el ocular queda invertida.

Telescopio reflector

  Utiliza un espejo cóncavo grande y pesado, en vez de lentes, para recolectar y enfocar la luz. Se mira a través del ocular situado a un lado del tubo, cerca del extremo superior.

  La luz de objetos lejanos como las estrellas entran en el tubo del telescopio en rayos paralelos, que se reflejan en el espejo cóncavo hacia un espejo plano diagonal. El espejo diagonal refleja la luz a través de una abertura en un lado del tubo del telescopio a una lente del ocular.

  Los telescopios reflectores pueden ser mayores que los refractores porque el espejo curvo se puede apoyar en toda su superficie, mientras que una lente grande sólo se puede apoyar en sus extremos.

  Los espejos más grandes tienen ventajas porque pueden recoger más luz. Entre los telescopios reflectores modernos se encuentra el reflector de 508 cm del Observatorio Monte Palomar en California (EEUU) y el de 400 cm del Observatorio Interamericano de Cerro Tololo cerca de La Serena, Chile.

Telescopio catadióptrico

  También se les llama telescopios complejos.

  Utilizan lentes y espejos. El objetivo es un espejo cóncavo pero en la abertura hay una lente correctora que sostiene además un espejo secundario.

  El tubo es ancho y corto, el ocular va situado en el extremo posterior a la lente.

  Los catadióptricos generalmente son instrumentos potentes y de alta calidad que gracias a un diseño más complejo gozan de un tamaño compacto y por tanto más fácil de transportar y manejar.

Radiotelescopios

  El radiotelescopio es un conjunto de aparatos utilizados para el estudio del universo por medio de la captación de radiaciones electromagnéticas provenientes de cuerpos celestes como el Sol, las estrellas, y otros fenómenos estelares.

  Los radiotelescopios poseen una antena parabólica en forma de plato que capta las señales de radio procedentes del espacio cósmico. Estas señales son conducidas a un receptor para ser descifradas y por medio de computadoras obtener la imagen de los cuerpos y fenómenos cósmicos.

Acromatismoe

  En óptica, propiedad de un sistema de lentes que desvía un haz de luz blanca de forma que todos los colores que lo componen se enfocan en un mismo punto, con lo que se obtiene una imagen bien definida.

  Una única lente no puede lograr un enfoque acromático porque la luz de distintas longitudes de onda sufre una desviación diferente al pasar por la lente. Para conseguir un enfoque acromático hay que emplear al menos dos lentes de vidrio con distintos índices de refracción.

  Este principio fue descubierto en 1757 por John Dollond, un óptico británico. (Enciclopedia Encarta)

Montura altazimutal

  Una montura de telescopio sencilla es la montura altitud-azimut o altazimutal. Es similar a la de un teodolito. Una parte gira en azimut (en el plano horizontal), y otro eje sobre esta parte giratoria permite además variar la inclinación del telescopio para cambiar la altitud (en el plano vertical).    Una montura Dobson es un tipo de montura altazimutal que es muy popular dado que resulta sencilla y barata de construir.

Montura ecuatorial

  El principal problema de usar una montura altazimutal es que ambos ejes tienen que ajustarse continuamente para compensar la rotación de la Tierra. Incluso haciendo esto controlado por computadora, la imagen gira a una tasa que varía dependiendo del ángulo de la estrella con el polo celeste (declinación). Este efecto (conocido como rotación de campo) hace que una montura altazimutal resulte poco práctica para realizar fotografías de larga exposición con pequeños telescopios.

  La mejor solución para telescopios astronómicos pequeños consiste en inclinar la montura altazimutal de forma que el eje de azimut resulte paralelo al eje de rotación de la Tierra; a esta se la denomina una montura ecuatorial.

Existen varios tipos de montura ecuatorial, entre los que se pueden destacar la alemana y la de horquilla.

Otras monturas

  Los grandes telescopios modernos usan monturas altazimutales controladas por ordenador que, para exposiciones de larga duración, o bien hacen girar los instrumentos, o tienen rotadores de imagen de tasa variable en una imagen de la pupila del telescopio.

  Hay monturas incluso más sencillas que la altazimutal, generalmente para instrumentos especializados. Algunos son: de tránsitomeridiano (sólo altitud); fijo con un espejo plano móvil para la observación solar; de rótula (obsoleto e inútil para astronomía).

Calendarios

CALENDARIOS

Se denomina calendario a un sistema inventado por el ser humano pasa a dividir el tiempo en periodos regulares: años, meses, semanas, días, a partir de criterios fundamentalmente astronómicos. 

• El calendario se considera como una de las primeras herramientas de la astronomía porque le hizo ver al hombre el desarrollo histórico de las observaciones del cielo, el ciclo de las estaciones y la naturaleza, es decir, del cosmos en el cual se ve inverso el hombre y cual se siente participar.
• El calendario hace referencia al ciclo que describe a la tierra alrededor del sol. Los conocimientos que ademas lleva implícitos la confección de un calendario son:

-Un día es un tiempo necesario para una rotación de la tierra sobre su eje.

-Actualmente, un mes es aproximadamente una duodesima parte de un año (28 a 31 días)

-La medición de un año se basa en una rotación de la tierra alrededor del sol y se llama año estacional, tropical o solar. 

CALENDARIO JULIANO

• Entró el vigor el 1 de enero del año 4 a.c
• Lleva este nombre en honor a Julio César.
• Se realizo para ajustar el calendario a las estaciones del año.
• Fue necesario para corregir el retraso de tres meses que habían acumulado con la relación al año trófico .
• Se logro sumar los tres meses de atraso a la fecha y agregar al mes de febrero, que tenía 28 días, un día mas cada cuatro años (años bisiestos); es lo que se denomina REFORMA JULIANA.
• Los calendarios bisiestos se reconocen porque son divisibles por cuatro.

CALENDARIO GREGORIANO 

Nuestro calendario actual:

Ya que el año juliano eran 11 minutos y 14 segundos mas largo que el año solar, se realizo una diferencia que se acumuló. En el 1582, el equinoccio de primera se produjo 10 días antes y las fiestas de la Iglesia no tenían lugar en las estaciones apropiadas.

Por esta circunstancia el papa Gregorio XIII, en octubre de 1582 dispuso, a efectos de anular los 10  días que se habían acumulado, que al martes 4 seguiría el viernes 15 y que cada 400 años se suprimieran 3 años bisiestos.

Por lo tanto, los años seculares 1700, 1800, 1900 no fueron bisiestos, aunque son divisibles por 4. 

CALENDARIOS PRIMITIVOS

CALENDARIO CIVIL EGIPCIO:

-Se trataba de un calendario solar, basado en un año de 365 días, con 12 meses de 30 días más  5 días festivos.
-El Nilo marcaba las estaciones según sus inundaciones, los meses se agrupaban en 3 estaciones .

-Se basaba en la observación de la estrella Cirio, la Canícula, la estrella del Can mayor (a la que los egipcios llamaban: Sothis). Es la estrella más brillante del cielo.

CALENDARIO BABILONIO:

·         Era de tipo lunar, basado en 12 meses de 30 dias.

·         Su simplicidad hizo que se modificara con frecuencia, adaptándose poco a poco al año trópico.

·         Los babilonios introdujeron el sistema sexagesimal con la hora de 60 minutos y el minuto de 60 segundos.

CALENDARIO GRIEGO:

§   

     Era de tipo lunisolar,  con años de 12 meses de 29 y 30 días alternativamente.

§       El año solo tenía 354 días, cada tercero,  sexto y octavo año se añadía un nuevo mes.

§        EL Astrónomo Griego Metón buscó con ahínco un intervalo de tiempo que contuviese un número exacto de años trópicos y lunisolares.

La aproximación que encontró  se conoce como CICLO METÓNICO: es un período de 19 años equivale muy a aproximadamente  a 235 meses lunares. El calendario hebreo lo usa todavía hoy.

PERIODO JULIANO:

•      Una de las medidas más usadas en la cronología histórica es la de los días julianos. Los días julianos tiene la misma duración que los días solares, sin embargo estos se cuentan  a partir del primero de Enero del 4713 a.c, el cual es el día juliano 1, y de allí en adelante se numeran  los días en sucesión creciente.Este sistema fue ideado por Joseph Justus Scaliger de Leylen, con la finalidad de tener un sistema único de medición del tiempo, compatible con las antiguas cronologías. El mismo apareció por primera vez en su obra de Emen-datione temporum.
•          El calendario juliano es el antecesor del calendario gregoriano y se basa en el movimiento aparente del sol para medir el tiempo. Desde su implantación en el 46 a. C., se adoptó gradualmente en los países europeos y sus colonias hasta la implantación de la reforma gregoriana, del Papa Gregorio XIII, en 1582. Sin embargo, en los países de religión ortodoxa se mantuvo hasta principios del siglo XX: en Bulgaria hasta 1916, en Rusia hasta 1918, en Rumanía hasta 1919 y en Grecia hasta 1923. A pesar de que en sus países el calendario gregoriano es el oficial, hoy en día las iglesias ortodoxas (excepto la de Finlandia) siguen utilizando el calendario juliano (o modificaciones de él diferentes al calendario gregoriano) para el cálculo de la fecha de Pascua.

ELABORACIÓN DEL CALENDARIO JULIANO

  Sosígenes de Alejandría tenía conocimiento de la fallida reforma de Cánope al calendario egipcio, sucedida dos siglos atrás, y colaboró con Julio César para adoptar esa vieja reforma al calendario romano e implantarla como un nuevo calendario. Esta adaptación fechaba las estaciones y sus fiestas romanas correspondientes concordando con el momento astronómico en el que sucedían.

  El nuevo calendario se implantó en el año 46 a. C. con el nombre de Julius y mucho después de juliano, en honor a Julio César. Únicamente en ese año, se contaron 445 días, en vez de los 365 normales, para corregir los desfases del calendario anterior, y se le llamó el último año de la confusión.    Para ello, se agregaron dos meses, entre noviembre y diciembre, uno de 33 días y otro de 34, además del mes intercalado en febrero.

  Desde 44 a. C. se acordó que todos los años constaran de 365 días, y cada cuatro años se contarían 366 y se llamaran años bisiestos, porque se fechaban dos días consecutivos como 24 de febrero (último día del calendario romano en ese momento). En aquella época ese 24 de febrero se llamaba ante diem sextum kalendas martias y cuando era año bisiesto, el día adicional (366), se le llamaba ante diem bis-sextum kalendas martias, de allí el nombre de bisiesto. Ese mismo año tuvo 445 días para compensar el desfase.

  Pero en el año 44 a. C. los pontífices paganos decidieron considerar años bisiestos cada tres años ordinarios, en vez de cada cuatro. Tiempo después, se dieron cuenta del desfase provocado hasta el año 10 a. C., y se corrigió en el 8 d. C., por orden de César Augusto, quién ordenó excluir el día adicional de cada año bisiesto, durante 36 años, es decir, hasta el año 44 d. C.

  Por lo anterior, el calendario juliano consideraba que el año trópico estaba constituido por 365,25 días, mientras que la cifra correcta es de 365,242189, es decir, 365 días, 5 horas, 48 minutos y 45,16 segundos. Esos más de 11 minutos contados adicionalmente a cada año habían supuesto en los 1257 años que mediaban entre 325 y 1582, un erroracumulado de aproximadamente 10 días, por lo cual se instauró el calendario gregoriano.

DESARROLLO DEL CALENDARIO JULIANO

El año 153 a. C. se toma como inicio del año el 1 de enero, en lugar del tradicional 1 de marzo, para poder planear las campañas del año con tiempo debido a las Guerras Celtibéricas que se estaban desarrollando en la Península Ibérica y los problemas que estaba causando la conquista y asedio de Numancia. Consta de 365 días divididos en 12 meses, excepto los años bisiestos que tienen 366 días, y añaden un día adicional al mes de febrero. El calendario juliano cuenta como bisiestos uno de cada cuatro años, incluso los seculares. Con este calendario se comete un error de 3 días cada 400 años.

La manera de contar los días siguió la tradición romana hasta que los visigodos introdujeron la costumbre de numerar los días, que no sería oficial hasta que la adoptó Carlomagno. No obstante, hasta bien entrada la Edad Moderna, la manera de referirse a un día concreto era aludiendo al santo que se conmemoraba. Así, por ejemplo, era muy común encontrar expresiones como "llegamos el día de san Froilán".

¿Por qué se le llama "juliano"?

 El nombre de calendario juliano procede de Julio César, en honor al cual se adoptó el nombre de Julio, primero, y juliano, después, para designar el calendario establecido bajo su consulado.

Origen y evolución del sistema solar

MODELO GEOCÉNTRICO Y HELIOCÉNTRICO

 Desde la antigüedad el ser humano fue capaz de determinar su posición en la Tierra observando las estrellas. Por ello siempre fue muy importante conocer su posición exacta y predecir sus movimientos, especialmente de unas estrellas que se podían observar en el firmamento y que cambiaban su posición con el paso de las horas y los días, las estrellas errantes o planetas. En los tiempos antiguos la mejor técnica para determinar la posición de los planetas era suponer que la Tierra estaba inmóvil en el centro del Universo, y que todo se movía alrededor de ella. Así, se llegó a formular la teoría Geocéntrica.

 La teoría Geocéntrica (de geo: tierra, y centro) afirma que la Tierra está en el centro del Universo y los planetas, incluido el Sol, giran alrededor de ella. Así aparece formulada por Aristóteles, considerado el filósofo más sabio de la Antigüedad y referente ineludible para todas las ciencias naturales. En este sistema no sólo la Tierra estaba en el centro, sino que los planetas se disponían en círculos concéntricos alrededor de ellas: Luna, Sol, Venus, Mercurio, Marte, Júpiter, Saturno y la bóveda celeste con las estrellas fijas. En realidad algunos modelos llegaron a diferenciar hasta 59 círculos concéntricos.

 A pesar de que la teoría Geocéntrica era la más popular en la antigüedad no era la única.      Los pitagóricos afirmaban que la Tierra era esférica y no estaba centro. Aristarco de Samos llegó a formular una teoría heliocéntrica, pero en aquella época sólo era una especulación, y no aclaraba de manera convincente el movimiento de los planetas. A la postre triunfó lo práctico. La teoría Geocéntrica era mucho más sencilla para determinar la posición en la Tierra (para orientarse) y, a la postre, la más popular.

El sistema heliocéntrico (de Helios: sol, y centro) Copérnico hizo tres hipótesis: que el Universo es esférico, que la Tierra es esférica y que el movimiento de los cuerpos celestes es regular, circular y perpetuo. De esta manera los planetas tendrían dos movimientos, uno de rotación alrededor de un eje, que en el caso de la Tierra duraba 24 horas y marcaba la diferencia entre el día y la noche, y otro alrededor del Sol y que duraba un año. Para explicar el movimiento de la Luna esta debía de tener otro movimiento de traslación alrededor de la Tierra con una duración de 29 días. La Tierra es uno de los planetas que orbitan alrededor del Sol, y la posición de los demás planetas se obtiene dependiendo de la posición relativa en la órbita entre la Tierra y el resto de los planetas. Además, Copérnico da el orden correcto de los planetas con respecto al centro (el Sol).

LA PRINCIPAL CONTRIBUCIÓN DE PTOLOMEO

PTOLOMEO (83 - 126 dC)

Pensador, matemático y astrónomo antigüo de la ciudad de Alejandría, en Egipto. De orígen griego, Ptolomeo dedicó gran parte de sus estudios a describir los movimentos de los astros en busca de razones matemáticas que sustentaran el modelo geocéntrico de Aristóteles.

Esencialmente, Ptolomeo así aseguró la "correcta apreciación de Aristótles" al respecto de que la Tierra existía estacionaria en el centro del Universo, en tanto los astros eran "gases luminosos" que giraban en torno a ella, cosas ligeras que flotaban en el cielo entre la Tierra y la bóveda celeste (la capa más exterior del universo a la cual estaban "adosadas" las estrellas)... Visión que sería imperante durante toda la antigüedad y la Edad Media.

Pero ciertos movimientos de los planetas eran muy difíciles de predecir. En ocasiones parecían comportarse de manera caprichosa, por lo que fue necesario ir introduciendo cambios para dar respuesta lógica a todos sus movimientos. Además, los planetas sufrían cambios en la intensidad de su brillo, cosa difícil de explicar. La forma más acabada y compleja de geocentrismo fue formulada por Claudio Ptolomeo, en el siglo II, en su obraAlmagesto. Para ello supuso unos movimientos de los planetas muy complejos, llamados epiciclos y deferentes. De esta manera los planetas tendrían un movimiento alrededor de la Tierra (deferente) y otro circular dentro de esa esfera (epiciclo), con lo que se acercaría y alejaría de la Tierra, y eso explicaría las diferencias de brillo y sus movimientos.

TEORÍA DE LOS EPICICLOS: " LOS RIZOS " que los planetas trazan en el cielo terrestre

“Los rizos que los planetas trazan en el cielo terrestre”, explicación mediante la teoría de los epiciclos.

Mediante la teoría de los epiciclos se deducía que el “rizo” mediante la combinación de los movimientos de las dos esferas interiores de las cuatro que poseía cada planeta.

SISTEMA DE COPÉRNICO : características y imperfecciones.

Sistema de Copérnico e imperfecciones.
Las ideas principales de su teoría son:
• Los movimientos celestes son uniformes, eternos, y circulares o compuestos de diversos ciclos (epiciclos).
• El centro del universo se encuentra cerca del Sol.
• Orbitando el Sol, en orden, se encuentran Mercurio, Venus, la Tierra y la Luna, Marte, Júpiter, Saturno.
• Las estrellas son objetos distantes que permanecen fijos y por lo tanto no orbitan alrededor del Sol.
• La Tierra tiene tres movimientos: la rotación diaria, la revolución anual, y la inclinación anual de su eje.
• El movimiento retrógrado de los planetas es explicado por el movimiento de la Tierra.
• La distancia de la Tierra al Sol es pequeña comparada con la distancia a las estrellas.
Sin embargo, aún mantenía algunos principios de la antigua cosmología, como la idea de las esferas dentro de las cuales se encontraban los planetas y la esfera exterior donde estaban inmóviles las estrellas.

COMO TOMABAN EN SU ÉPOCA LAS IDEAS DE COPÉRNICO

  En aquella época resultó difícil que los científicos lo aceptaran, ya que suponía una auténtica revolución. En una epístola fechada de noviembre de 1536, el arzobispo de Capua, Nikolaus Cardinal von Schönberg, pidió a Copérnico comunicar más ampliamente sus ideas y solicitó una copia para sí. Algunos han sugerido que esta carta pudo haber hecho a Copérnico sospechoso al publicar, mientras que otros han sugerido que esto indicaba el deseo de la Iglesia de asegurarse que sus ideas fueran publicadas. A pesar de la presión ejercida por parte de diversos grupos, Copérnico retrasó la publicación de su libro, tal vez por miedo al criticismo. Algunos historiadores consideran que de ser así, estaba más preocupado por el impacto en el mundo científico que en el religioso.

SISTEMA DE BRAHE COMPARADO CON EL DE COPÉRNICO Y PTOLOMEO.

  Esquema de Brahe y comparación con el de Copérnico y Ptolomeo.
• Sistema de Brahe.
  El sistema del Universo que presenta Tycho es una transición entre la teoría geocéntrica de Ptolomeo y la teoría heliocéntrica de Copérnico. En la teoría de Tycho, el Sol y la Luna giran alrededor de la Tierra inmóvil, mientras que Marte, Mercurio, Venus, Júpiter y Saturno girarían alrededor del Sol.
  Brahe estaba convencido que la Tierra permanecía estática en relación al Universo porque, si así no fuera, debería poder apreciarse los movimientos aparentes de las estrellas. Sin embargo, aunque tal efecto existe realmente y se denomina paralaje, la razón por la cual no lo comprobó es que no puede ser detectado con observaciones visuales directas. Las estrellas están mucho más lejos de lo que se pensaba razonable en la época de Tycho Brahe.
  La teoría de Tycho Brahe es parcialmente correcta. Habitualmente se considera a la tierra girando alrededor del sol porque se toma como punto de referencia a éste último. Pero si se considera la tierra como referencia, el sol gira en torno a la tierra, así como la luna. No obstante Tycho Brahe pensaba que la orbita de los mismos era circular, cuando en realidad son elipses. La forma de la orbitas fue propuesta por Kepler en su primera ley, basándose en las observaciones de Tycho Brahe.
  En los años siguientes a las observaciones de las fases de Venus por Galileo en 1610, la Iglesia Católica abandonaría el sistema geocéntrico de Ptolomeo, y adoptaría el sistema de Tycho Brahe como su concepción oficial del Universo.

• Sistema de Copérnico.

  La teoría de Copérnico establecía que la Tierra giraba sobre sí misma una vez al día, y que una vez al año daba una vuelta completa alrededor del Sol. Además afirmaba que la Tierra, en su movimiento rotatorio, se inclinaba sobre su eje (como un trompo). Sin embargo, aún mantenía algunos principios de la antigua cosmología, como la idea de las esferas dentro de las cuales se encontraban los planetas y la esfera exterior donde estaban inmóviles las estrellas. Por otra parte, esta teoría heliocéntrica tenía la ventaja de poder explicar los cambios diarios y anuales del Sol y las estrellas, así como el aparente movimiento retrógrado de Marte, Júpiter y Saturno, y la razón por la que Venus y Mercurio nunca se alejaban más allá de una distancia determinada del Sol. Esta teoría también sostenía que la esfera exterior de las estrellas fijas era estacionaria.

• Sistema de Ptolomeo.

  Según dicho sistema, la Tierra se encuentra situada en el centro del Universo y el sol, la luna y los planetas giran en torno a ella arrastrados por una gran esfera llamada "primum movile", mientras que la Tierra es esférica y estacionaria. Las estrellas están situadas en posiciones fijas sobre la superficie de dicha esfera. También, y según la teoría de Ptolomeo, el Sol, la Luna y los planetas están dotados además de movimientos propios adicionales que se suman al del primun movile. Ptolomeo afirma que los planetas describen órbitas circulares llamadas epiciclos alrededor de puntos centrales que a su vez orbitan de forma excéntrica alrededor de la Tierra. Por tanto la totalidad de los cuerpos celestes describen órbitas perfectamente circulares, aunque las trayectorias aparentes se justifican por las excentricidades.

REFLECCIÓN ACERCA DE LAS PALABRAS DE ALBERT EINSTEIN SOBRE EL TRABAJO DE KEPLER  
  Einstein nos da a entender que el conocimiento no deriva solo de la experiencia científica sino que debe haber una unión entre lo que el espíritu intuye con lo que se observa de descubrimientos anteriores.
  Tycho hizo construir el observatorio más grande de su época, al que llamó Uraniborg, es decir, "ciudad del cielo". Dotó el observatorio de monumentales y perfeccionados instrumentos, algunos de los cuales fueron ideados por él mismo: cuadrantes murales, sextantes, esferas armilares, escuadras y gnomones con gigantescas escalas graduadas para obtener la mejor precisión entonces posible en la determinación de las coordenadas celestes y de las otras medidas astronómicas.

PRINCIPALES APORTES DE TYCHO BRAHE A LA ASTRONOMÍA DE SU ÉPOCA,
Y COMO INFLUYO SU TRABAJO EN EL DE KEPLER
  En 1572 una estrella muy luminosa apareció en la constelación de Casiopea, alcanzando la luminosidad de Júpiter y después se fue apagando lentamente, aunque permaneció visible hasta marzo de 1574. Tycho la observó durante un año y medio, tratando de calcular con sus instrumentos y conocimientos la distancia con el método del paralaje. El astrónomo se dio cuenta que la estrella nova carecía de paralaje, lo que equivalía a admitir que se encontraba a una distancia infinita, o sea que pertenecía a la esfera de las estrellas fijas. Tycho Brahe publicó los resultados de su trabajo, provocando con él una verdadera revolución en el campo de las creencias astronómicas: por primera vez se demostró que las esferas superlunares no eran en absoluto inmutables, contrariamente a la opinión de Aristóteles.

  En 1588, el astrónomo desmintió, no con simples disertaciones, sino con pruebas basadas en sus observaciones y medidas, otra teoría que en aquel tiempo era universalmente aceptada: la de la naturaleza atmosférica de los cometas. Siguió con sus instrumentos al cometa aparecido el 13 de noviembre de 1577, midió su paralaje y, por lo tanto, la distancia, y concluyó que se encontraba a aproximadamente 230 radios terrestres, es decir, más allá de la Luna, que está a 60 radios terrestres.

  Tycho rechazó el sistema copernicano no por ignorancia, sino por coherencia con sus observaciones. Él razonó de esta manera: si la Tierra girara a lo largo de una órbita alrededor del Sol, como pensaba Copérnico, el observador debería notar un desplazamiento anual (paralaje) en las posiciones de las estrellas fijas. Como Tycho nunca pudo medir ese desplazamiento, se convenció de que Copérnico estaba en un error. El razonamiento de Tycho era inaceptable: fue la insuficiente precisión de sus instrumentos lo que no le permitió apreciar el pequeño paralaje de las estrellas.

  En 1600 se le une el joven J. Kepler, con el cual tuvo una fructífera colaboración en los últimos años de su vida. Al morir dejó a Kepler las observaciones realizadas a lo largo de años y años de estudio, con la esperanza de que éste pudiera demostrar su teoría del Universo. Kepler se sirvió de los trabajos de Tycho para formular sus famosas leyes sobre los movimientos planetarios, que, en cambio, sirvieron como confirmación de la teoría de Copérnico sobre el sistema solar.

PRIMERA LEY DE KEPLER
  Las leyes de Kepler fueron enunciadas por Johannes Kepler para describir matemáticamente el movimiento de los planetas en sus órbitas alrededor del Sol. Aunque él no las describió así, en la actualidad se enuncian como sigue:
  Primera ley (1609): Todos los planetas se desplazan alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas. El Sol se encuentra en uno de los focos de la elipse.Esta ley fue de suma importancia para lograr comprender el movimiento de los planetas en sus orbitas alrededor del Sol.

IMPORTANCIA QUE TUVO PARA EL ESTUDIO DE LOS ASTROS, LA UTILIZACIÓN DEL TELESCOPIO DE GALILEO. PRUEBAS Y OBSERVACIONES DE LA TEORÍA HELIOCÉNTRICA DE COPÉRNICO
  Utilizando telescopios progresivamente más potentes, Galileo realizó muchos descubrimientos de gran importancia.
  El Sol, considerado hasta entonces símbolo de perfección, tenía manchas. La Luna tenía una superficie irregular con valles y montañas. Saturno tenía unos apéndices extraños, etc. Pero sus observaciones más trascendentales fueron las que realizó de Júpiter. Demostró que este planeta estaba rodeado de lunas y era similar a un mini-sistema solar, lo que constituyó un poderoso argumento en favor del universo copernicano.
El telescopio desveló, por primera vez desde la Antigüedad, muchísimas estrellas y fenómenos que eran demasiado débiles para el ojo humano, iniciándose así la Astronomía moderna.

  - Principales pruebas y observaciones de Galileo para verificar la teoría heliocéntrica.
  • Montañas en la Luna. Fue el primer descubrimiento de Galileo con ayuda del telescopio, publicado en el Sidereus Nuncius en 1609. Con él refuta la tesis aristotélica de que los cielos son perfectos, y en particular la Luna una esfera lisa e inmutable. Frente a eso, Galileo presenta numerosos dibujos de sus observaciones, e incluso estimaciones de la altura de montañas, si bien errados por realizar estimaciones incorrectas de la distancia de la Luna.
  • Nuevas estrellas. Fue el segundo descubrimiento de Galileo, también publicado en el Sidereus Nuncius. Observó que el número de estrellas visibles con el telescopio se duplicaba. Además, no aumentaban de tamaño, cosa que sí ocurría con los planetas, el Sol y la Luna.    Esta imposibilidad de aumentar el tamaño era una prueba de la hipótesis de Copérnico de la existencia de un enorme hueco entre Saturno y las estrellas fijas. Esta prueba refutaba el mejor argumento a favor del sistema ptolemaico, a saber que de ser cierta la teoría copernicana, debería observarse la paralaje, o diferencia de posiciones de las estrellas dependiendo de lugar de la Tierra en su órbita. Así, debido a la enorme lejanía de las mismas en relación al tamaño de la órbita no era posible apreciar dicha paralaje.
  • Satélites de Júpiter. Probablemente el descubrimiento más famoso de Galileo. Lo realizó el 7 de enero de 1610, y provocó una conmoción en toda Europa. Cristóbal Clavio, astrónomo del Colegio Romano de los jesuitas, afirmó: “Todo el sistema de los cielos ha quedado destruido y debe arreglarse”. Era una importante prueba de que no todos los cuerpos celestes giraban en torno a La Tierra, pues ahí había cuatro planetas (en la concepción de planetas que entonces se concebía, que incluía la Luna y el Sol) que lo hacían en torno a Júpiter.
  • Manchas solares (primera prueba). Otro descubrimiento que refutaba la perfección de los cielos fue la observación de manchas en el Sol que tuvo lugar a finales de 1610 en Roma, si bien demoró su publicación hasta 1612.[] El jesuita Cristoph Scheiner, con el pesudónimo de Padre Apelles, se atribuye su descubrimiento e inicia una agria polémica argumentando que son planetoides que están entre el Sol y la Tierra. Por el contrario, Galileo demuestra, con la ayuda de la teoría matemática de los versenos que están en la superficie del Sol. Además, hace otro importante descubrimiento al mostrar que el Sol está en rotación, lo que sugiere que también la Tierra podría estarlo.
  • Las fases de Venus. Esta prueba es un magnífico ejemplo de aplicación del método científico, que Galileo usó por primera vez. La observación la hizo en 1610, aunque demoró su publicación hasta El Ensayador, aparecido en 1623, si bien para asegurar su autoría hizo circular un criptograma, anunciándolo de forma cifrada. Observó las fases, junto a una variación de tamaño, que son sólo compatibles con el hecho de que Venus gire alrededor del Sol, ya que presenta su menor tamaño cuando se encuentra en fase llena y el mayor, cuando se encuentra en la nueva; es decir, cuando está entre el Sol y la Tierra. Esta prueba refuta completamente el sistema de Ptolomeo que se volvió insostenible. A los jesuitas del Colegio Romano sólo les quedaba la opción de aceptar el sistema copernicano o buscar otra alternativa, lo que hicieron refugiándose en el sistema de Tycho Brahe, dándole una aceptación que hasta entonces nunca había tenido. Fases de Venus.
  • Argumento de las mareas. Presentada en la cuarta jornada del diálogo sobre los dos sistemas del mundo. Es un argumento brillante y propio del genio de Galileo, sin embargo, es el único de los que presenta que estaba equivocado. Según galileo, el movimiento rotatorio de la Tierra, al moverse en su traslación alrededor del Sol hace que los puntos situados en la superficie Tierra sufran aceleraciones y deceleraciones cada 12 horas, que serían las causantes de las mares. En esencia, el argumento es correcto, y esta fuerza existe en realidad, si bien su intensidad es muchísimo menor que la que Galileo calcula, y no es la causa de las mareas. El error proviene del desconocimiento de datos importantes como la distancia al Sol y la velocidad de la Tierra. Si bien estaba equivocado, Galileo desacreditó completamente la teoría del origen lunar de estas fuerzas por falta de explicación de su naturaleza, y del problema de explicación de la marea alta cuando la Luna está en sentido contrario, pues alega que la fuerza sería atractiva y repulsiva a la vez. Sería necesario esperar hasta Newton para resolver este problema, no sólo explicando el origen de la fuerza, sino también el cálculo diferencial para explicar el doble abultamiento. Pero, aún equivocada, situada en su contexto, la tesis de Galileo presentaba menos problemas y era más plausible en su explicación de las mareas.
  • Manchas solares (Segunda prueba). Nuevamente, en su gran obra, el diálogo sobre los sistemas del mundo, Galileo retoma el argumento de las manchas solares, convirtiéndolo en un poderoso argumento contra el sistema de Tycho Brahe, el único refugio que quedaba a los geocentristas. Galileo presenta la observación de que el eje de rotación del Sol está inclinado, lo que hace que la rotación de las manchas solares presente una variación estacional, un “bamboleo” en el giro de las mismas. Si bien los movimientos de las manchas se pueden atribuir al Sol o a la Tierra, pues geométricamente esto es equivalente, resulta que no es así físicamente, pues es necesario tener en cuenta las fuerzas que los producen. Si es la Tierra la que se mueve, Galileo indica que basta una explicación con movimientos inerciales: la Tierra en traslación, y el Sol en rotación. Por el contrario, si sólo se mueve el Sol, es necesario que éste esté realizando dos movimientos distintos a la vez, en torno también a dos ejes distintos, generados por motores sin ninguna plausabilidad física. Este argumento vuelve a ser una nueva prueba, junto a las fases de Venus, de carácter positivo y experimental que muestra el movimiento de la Tierra.

La esfera celeste y sistemas de coordenadas

  La esfera celeste, es decir, el universo presenta apariencias esféricas, desde cualquier lugar que se lo observe. Lo que comúnmente llamamos cielo, es una semiesfera con su base en la Tierra. Si imaginamos a la esfera terrestre transparente, nos permitiría observar la otra semiesfera con la misma base, la cual integraría con la anterior toda la esfera celeste.
 La representación más perfecta de la esfera celeste se ha logrado mediante los planetarios, con aparatos de óptica especializados se proyecta mediante una pantalla gigante en el techo del planetario con proporciones especiales y el observador puede ver lo mismo que observaría una noche estrellada en una hora determinada y en una zona oscura. 

DEFINICIÓN DE LA ESFERA CELESTE: es la representación convencional del cielo como una envoltura esférica sobre la cual aparecen proyectados los astros, el centro de esta esfera corresponde al lugar en el que se ubica el observador.

DISTANCIA APARENTE: en astrometria, indica los grados que mide el arco de la esfera celeste que pasa por un par de estrellas. La distancia aparente entre dos astros está dada por su distancia angular medida sobre la esfera celeste.

DIÁMETRO APARENTE: Es la separación angular de dos visuales que se apuntan a los extremos de un diámetro del disco aparente del astro.
• Es inversamente proporcional a la distancia que lo separa del observador.
• Los diámetros aparentes de dos astros diferentes, situados a igual distancia del observador, son directamente proporcional a sus diámetros verdaderos.

ELEMENTOS ASTRONÓMICOS.

 La palabra horizonte significa “el contorno”, esto es, el límite del paisaje donde la esfera celeste parece cortar a la Tierra. El horizonte astronómico es el círculo en el cual la esfera celeste es interceptada por el plano que pasa a través del observador y es siempre perpendicular a la dirección de la gravedad local.Podemos clasificar distintos tipos de horizonte: el horizonte racional, que pasa por los ojos del observador, el horizonte matemático, tangente a la superficie de la Tierra; por último podemos agregar el horizonte sensible, determinado por la línea de contacto de la superficie terrestre con la superficie cónica tangente al globo terrestre.
  Los polos de un horizonte son las intersecciones de la vertical del lugar con la esfera celeste, estos polos se conocen como Cenit (Z) y Nadir (N). El Cenit se encuentra por encima del horizonte y el Nadir por debajo, invisible al observador.
  La proyección del ecuador terrestre, divide la recta en dos partes llamadas hemisferios, proyectados en la esfera celeste se denomina ESCUADOR CELESTE, este plano define análogamente dos hemisferios celestes.
  Un círculo vertical es el que pasa por el polo celeste elevado, se trata del meridiano del lugar.   Este círculo contiene ambos polos celestes y como es un plano vertical contiene al Cenit y al Nadir y es perpendicular al horizonte.

EL MOVIMIENTO DIURNO. 

  Es el movimiento de la esfera celeste observado en el transcurso de un día. Es un movimiento retrógrado, de sentido horario mirando hacia el Sur, y de sentido antihorario mirando hacia el Norte.
  Hasta la revolución copernicana los astrónomos creían que se trataba de un movimiento real de las estrellas. Desde Copérnico sabemos que es la Tierra la que gira alrededor de su eje completando una vuelta en 23 h 56 min 4 s (un día sidéreo). No obstante se sigue con la misma concepción tolemáica, asumiendo que el movimiento de la esfera celeste es aparente, siendo la Tierra la que gira realmente.
  Situado en el plano del horizonte y en el transcurso de un día un observador ve a los astros dar una vuelta alrededor del eje del mundo, en dirección este-sur-oeste mirando hacia el sur, o bien en sentido este-norte-oeste mirando hacia el norte.

  Los únicos puntos de la esfera celeste que permanecen fijos son los polos celestes; todos los demás, y las estrellas con ellos parecen girar en círculos concéntricos alrededor de aquéllos. El polo norte celeste está situado sobre el punto cardinal norte a una altura que coincide con la latitud del observador. En el polo norte un observador vería la Estrella Polar en el cenit. Para un observador situado en el ecuador terrestre, el polo norte está sobre el horizonte. A latitudes intermedias, por ejemplo a 40º, el polo celeste se encuentra a una altura de 40º sobre el horizonte.
  Entre las estrellas más próximas al polo norte, la más fácilmente visible es la Estrella Polar, que se encuentra a un grado de éste, y describiendo un círculo alrededor de él. El radio de dicho círculo es unas dos veces el diámetro angular nuestra Luna.
  Se llaman estrellas circumpolares para una determinada latitud aquellas estrellas que describen un círculo completo alrededor del polo celeste sin quedar bajo el horizonte en ningún momento, por lo que son siempre visibles.
  El resto de las estrellas incluido el Sol y los planetas describen sólo parte de un círculo, cortando al horizonte en dos puntos: el orto y el ocaso.
  En este movimiento diurno las estrellas conservan sus posiciones participando toda la esfera celeste de dicho movimiento.

ASPECTOS DEL CIELO A DIFERENTES LATITUDES

  Al pasar de un hemisferio a otro, algunos grupos de estrellas dejan de verse al traspasar el ecuador terrestre, apareciendo otros nuevos. Asimismo, estrellas que describían una pequeña trayectoria, ahora aparecen dibujando un camino más largo y a una altura mayor.
  Todas las estrellas describen círculos inclinados respecto al plano del horizonte. Solo las estrellas en las cercanías del polo elevado presentan trayectorias completas arriba del horizonte y forman el grupo de astros siempre visibles: son las estrellas circumpolares. Hay astros circumpolares, permanentemente invisibles por hallarse cerca del polo, se mueven siempre por debajo del horizonte.
  Para un observador situado sobre el ecuador terrestre, la esfera que observa se denomina esfera recta.
  Las estrellas se mueven en planos paralelos con respecto al ecuador, y perpendiculares al horizonte. Determinan una igualdad entre el arco diurno (visible) y la porción de arco invisible (arco nocturno).
  Un observador en cualquiera de los polos terrestres, solo serán visibles los astros situados en el mismo hemisferio en que se encuentra. Esa ubicación se denomina esfera paralela.
  Los astros que se hallan por encima del ecuador describen círculos paralelos al horizonte, resultando todos circumpolares, por el contrario, los astros situados bajo el ecuador, serán permanentemente invisibles.

COORDENADAS CELESTES

  Son el conjunto de valores que, de acuerdo con un determinado sistema de referencia, dan la posición de un objeto en la esfera celeste. Existen diversas coordenadas celestes según cuál sea su origen y plano de referencia. Una primera clasificación, en dos grandes grupos, atiende si se trata de coordenadas cartesianas o coordenadas esféricas.

SISTEMA HORIZONTAL

• Tiene al horizonte celeste como plano fundamental.
• Se define una coordenada llamada Acimut que queda determinada por el ángulo formado entre la meridiana del lugar y la intersección del círculo vertical que pasa por el astro.
• El Acimut se mide tomando el punto cardinal S como origen y con sentido hacia el N pasando por el O. Se mide en grados.
• La altura (h) se mide sobre el círculo vertical que contiene al astro y desde el horizonte. Esta segunda coordenada queda definida por el ángulo que forma la visual al astro con el plano del horizonte.
• El arco complementario de la altura se suele usar como coordenada también, se define así la DISTANCIA CENITAL.
• La altura también se mide en grados. Es positiva si el astro se encuentra por encima del horizonte y negativo en caso contrario.

SISTEMA ECUATORIAL LOCAL

• Tiene como plano fundamental al ecuador celeste.
• La primera coordenada de este sistema s denomina ANGULO HORARIO, que es el arco sobre el ecuador celeste, comprendido entre el meridiano superior del lugar y el círculo horario que pasa por el astro.
• El ángulo horario se mide tomando como punto de origen la intersección del meridiano del lugar con el ecuador y en sentido retrogrado, es decir, de E a O. Se mide en unidades horarias.
• La segunda coordenada, es la DECLINACION, definida como el arco formado entre la visual dirigida al astro y el plano del ecuador celeste.
• En algunos casos es sustituida por otra coordenada, DISTABCIA POLAR que se define como su complemento.
• La DECLINACION se mide desde el ecuador celeste de 0º a 90º, es negativo en el hemisferio S y positivo en el N.

ECLIPTICA 

 La Eclíptica es la línea curva por donde «transcurre» el Sol alrededor de la Tierra, en su «movimiento aparente» visto desde la Tierra. Está formada por la intersección del plano de la órbita terrestre con la esfera celeste. Es la línea recorrida por el Sol a lo largo de un año respecto del «fondo inmóvil» de las estrellas. Su nombre proviene del latín ecliptĭca (linĕa), y este del griego εκλειπτική, relativo a los eclipses.
 Plano de la Eclíptica se denomina al plano medio de la órbita de la Tierra alrededor del Sol.1 Contiene a la órbita de la Tierra alrededor del Sol y, en consecuencia, también al recorrido anual aparente del Sol observado desde la Tierra. Este plano se encuentra inclinado unos 23º 27' con respecto al plano del Ecuador terrestre.