Astrometría

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Ilustración do uso de interferometría na escala de comprimento de onda de luz visible para determinar as posicións precisas de estrelas. Costesía de NASA/JPL e Caltech

Astrometría é a rama da astronomía que fai medidas precisas das posicións e dos movementos das estrelas e outros corpos celestes. A información obtida por medicións astrométricas ofrece información sobre a cinemática e a orixe física do Sistema Solar e da galaxia Vía Láctea.[1][2]

Historia[editar | editar a fonte]

Concepción artística da nave espacial TAU, un proxecto da década de 1980 que utilizaría unha sonda interstellar pioneira para expandir a base de cálculo de paralaxe estelar de apoio á astrometría

A historia da astrometría está ligada á historia dos catálogos de estrelas, que ofreceron puntos de referencia astronómicos para obxectos no ceo, de xeito que se puidese rastrexa-los seus movementos. A súa orixe remóntase a época de Hiparco, que, ao redor do ano 190 a.e.c., usou o catálogo dos seus antecesores Timocharis e Aristillus para descubrir o movemento de precesión da Terra. Cando así o fixo, tamén desenvolveu a escala de brillo aínda en uso hoxe.[3] Hiparco compilou un catálogo con, cando menos, 850 estrelas e as súas posicións.[4] O seu sucesor, Ptolomeo, incluía unha lista de 1 022 estrelas na súa obra o Almaxesto, dando as localizacións, as coordenadas e o brillo.[5]

No século X, Abd al-Rahman al-Sufi realizou observacións do firmamento e describiu as posicións, as magnitudes e ascolores das estrela, e fixo debuxos para cada constelación, no seu Libro das Estrelas Fixas. Ibn Yunus fixo máis de 10.000 anotacións da posición do Sol durante moitos anos usando un gran astrolabio cun diámetro de case 140 cm. As súas observacións sobre eclipses foron utilizadas séculos máis tarde por Simon Newcomb nas investigacións sobre o movemento da Lúa, mentres outras das súas observacións inspiraron a Laplace nas obras Oblicuidade da Eclíptica e Desigualdades de Xúpiter e Saturno. [Verificar credibilidade][6] No século XV, o astrónomo da dinastía timurida Ulugh Beg compilou o Zij-eu-Sultani, no que catalogou 1 019 estrelas. Do mesmo xeito que nos catálogos anteriores de Hiparco e Ptolomeo, estímase que o catálogo de Ulugh Beg tiña unha precisión de aproximadamente 20 minutos de arco.[7]

No século XVI, Tycho Brahe usou instrumentos mellores, incluíndo un gran cuadrante de mural, para medir as posicións estelares con máis precisión que antes, da orde de 15-35 arcsec.[8] Taqi al-Din mediu a ascensión recta das estrelas no Observatorio de Constantinopla de Taqi al-Din usando o reloxo astronómico que el inventou.[9] Cando os telescopios se volveron comúns, os seus accesorios de discos graduados aceleraron as medicións

James Bradley comezou tentando medir a paralaxe estelar en 1729. O seu telescopio non era preciso dabondo para o movemento estelar demasiado insignificante, pero en vez diso descubriu a aberración da luz e a nutación do eixe da Terra. A súa catalogación de 3.222 estrelas foi refinada en 1807 por Friedrich de Besel, o pai da moderna astrometría. El fixo a primeira medición da paralaxe estelar: 0,3 arcsec para a estrela binaria 61 Cygni.

Sendo moi difícil de medir, só preto de sesenta paralaxes foran obtidas ata fins do século XIX, A maioría delas empregando o micrómetro filar. Astrographs usando placas fotográficas astronómicas acelerou o proceso no inicio do século XX. Máquinas automatizadas de medición[10] e a tecnoloxía computacional máis sofisticada da década de 1960 permitiu máis eficientes compilacións de catálogos de estrelas. Na década de 1980, a carga-xunto dispositivos (CCDs) substituíu as placas fotográficas e reduciu os desvíos ópticos para un milliarcsecond. Esta tecnoloxía fixo a astrometría menos cara, abrindo o campo para o público afeccionado.

En 1989, a Axencia Espacial Europea co seu satélite Hipparcos puxo a astrometría en órbita, onde podería ser menos afectada polas forzas mecánicas da Terra e as distorsións ópticas da atmosfera. Operando entre o 1989 e 1993, Hipparcos realizou medicións de ángulos do ceo, tanto grandes como pequenos, cunha precisión moito maior do que ningún telescopio óptico anterior. Durante os seus 4 anos de funcionamento, determinou as posicións, paralaxes, e movementos propios de 118.218 estrelas cun grao de precisión sen precedentes. Un novo "Tycho catálogo" compilou unha base de datos de 1.058.332 cunha precisión de 20-30 mas (milliarcseconds). Compiláronse catálogos adicionais para as 23,882 estrelas duplas ou múltiplas e as 11 597 estrelas variables que tamén foron analizadas na misión do Hipparcos.[11]

Hoxe, o catálogo máis utilizado é USNO-B1.0, un catálogo para todo o ceo que monitoriza movementos, posicións, magnitudes e outras características de máis de mil millóns de obxectos estelares. Durante os últimos cincuenta anos, 7.435 placas de Cámara Schmidt foron utilizadas para completar varias investigacións celestes, colocando os datos do USNO-B1.0 nunha precisión de 0.2 arcsec.[12]

Aplicacións[editar | editar a fonte]

Diagrama que mostra como un pequeno obxecto (tales como un planeta extrasolar) orbitan unha maior obxecto (tales como unha estrela) podería producir cambios na posición e velocidade do último como eles órbita seus común centro de masa (cruz vermella).
Movemento de barycenter do sistema solar en relación ao Sol.

Alén da principal función de prover ós astrónomos un marco de referencia para balizar as súas observacións, a astrometría tamén é fundamental para outros eidos como a mecánica celeste, dinámica estelar e astronomía galáctica. Na astronomía observacional, as técnicas astrométricas axudan a identificar obxectos estelares polo seu desprazamento único. É fundamental para a manutención da precisión da hora, unha vez que o estándar UTC é basicamente o tempo atómico sincronizado coa rotación da Terra por medio de observacións precisas. A astrometría é un punto importante para a escala de distancias cósmicas porque establece a distancia de paralaxe aproximada das estrelas na vía Láctea.

A astrometría tamén foi usada para apoiar as alegación das deteccións de planetas extrasolares pola medición do desprazamento que os planetas investigados planetas causan na posición celeste aparente da estrela orbitada, debido á súa mutua atracción gravitacional. Aínda que dende de 2009 ningún dos planetas extrasolares detectados pola astrometría de solo teña sido comprobado en estudos posteriores, espérase que a astrometría tórnese máis precisa nas misións espaciais, que non son afectados pola distorsión dos efectos da atmosfera.[13] O proxecto da NASA da Espazo Interferometry Misión (SIM PlanetQuest) (agora cancelado) debería utilizar técnicas astrométricas para detectar planetas do tipo terrestre que orbitan ó redor de 200 estrelas do tipo solar máis próximas, e a Misión Gaia da Axencia Espacial Europea, lanzado en 2013, que debe empregar técnicas astrométricas na feitura do censo estelar.[14]

Medidas astrométricas son utilizadas polos astrofísicos para restrinxir certos modelos de mecánica celeste. Medindo a velocidades de pulsares, é posible poñer un límite na asimetría de explosións de supernovas. Tamén, resultados  astrométricas son usados para determinar a distribución de materia escura da galaxia.

Os astrónomos empregan técnicax astrométricas rastrear near-Earth objects. Astrometría é responsable pola detección de moitos copos alíxeros do Sistema Solar. Para atopar eses obxectos, os astrónomos usan telescopios para o levantamento do ceo e cámaras anchas para sacar fotos en determinados intervalos. Ao estudar tales imaxes, pódese detectar os obxectos polos seus movementos en relación ao fondo de estrelas que permanecen fixas. Unha vez que un movemento por unidade de tempo é observado, os astrónomos compensan a paralaxe causada polo movemento da Terra durante o intervalo de medición e a distancia heliocéntrica para este obxecto é calculada. Usando esta distancia e outras fotografías, máis información sobre o obxecto pode ser sacad, incluíndo os seus elementos orbitais.[15]

50000 Quaoar e 90377 Sedna son dous obxectos do Sistema Solar descubertos con este método por Michael E. Brown e outros en Caltech usando o Palomar Observatorio's Samuel Oschin telescopio de 48 inches (1.2 m) e o Palomar-Quest gran área CCD cámara. A habelencia dos astrónomos para rastrexar as posicións e movementos de tales corpos celestes é fundamental para a comprensión do Sistema Solar e a súa interrelacionados pasado, presente, e futuro con outros no Universo.[16][17]

Un aspecto fundamental da astrometría é corrección de erros. Varios factores poden introducir erros na medición das posicións das estrelas, incluíndo as condicións atmosféricas, imperfeccións na instrumentos e erros por parte do observador ou dos instrumentos de medida. Moitos destes erros poden ser acurtados por diversas técnicas, tales como o instrumento perfeccionado e compensacións na colecta dos datos. Os resultados son, entón, analizados por métodos estatísticos para calcular estimativa de datos e faixas de erro.

Na ficción[editar | editar a fonte]

Notas[editar | editar a fonte]

  1. Departamento de Astronomia do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (en portugués) http://astro.if.ufrgs.br/telesc/astrometria.htm. Consultado o 25 de febreiro de 2017.  Parámetro descoñecido |tóitulo= ignorado (Axuda); Falta o |title= (Axuda)
  2. "O período do "ouro" da cultura islâmica". Portal do Conhecimento (en portugués). Consultado o 25 de febreiro de 2017. 
  3. Walter, Hans G. (2000).
  4. Kanas, Nick (2007). Star maps: history, artistry, and cartography. Springer. p. 109. ISBN 0-387-71668-8. 
  5. p. 110, Kanas 2007.
  6. Great Inequalities of Jupiter and Saturn
  7. Lankford, John (1997). "Astrometry". History of astronomy: an encyclopedia. Taylor & Francis. p. 49. ISBN 0-8153-0322-X. 
  8. Kovalevsky, Jean; Seidelmann, P. Kenneth (2004). Fundamentals of Astrometry. Cambridge University Press. pp. 2–3. ISBN 0-521-64216-7. 
  9. Tekeli, Sevim (1997). "Taqi al-Din". Encyclopaedia of the History of Science, Technology, and Medicine in Non-Western Cultures. Kluwer Academic Publishers. ISBN 0-7923-4066-3. 
  10. CERN paper on plate measuring machine USNO StarScan
  11. Staff (1 June 2007). "The Hipparcos Space Astrometry Mission". European Space Agency. Consultado o 2007-12-06. 
  12. Kovalevsky, Jean (1995).
  13. Nature 462, 705 (2009) 8 December 2009 doi 10.1038/462705a
  14. [1] ESA - Space Science - Gaia overview
  15. (PDF) http://www.gps.caltech.edu/%7Embrown/papers/ps/sedna.pdf.  Falta o |title= (Axuda)Falta o |title= (Axuda)
  16. http://www.space.com/scienceastronomy/quaoar_discovery_021007.html.  Falta o |title= (Axuda)Falta o |title= (Axuda)
  17. http://www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/planet_like_body.html.  Falta o |title= (Axuda)Falta o |title= (Axuda)

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Outros artigos[editar | editar a fonte]

* United States Naval Observatory

Bibliografía[editar | editar a fonte]

  • Kovalevsky, Jean; Seidelman, P. Kenneth (2004). Fundamentals of Astrometry (en inglés). Cambridge University Press. ISBN 0-521-64216-7. 
  • Walter, Hans (2000). Astrometry of fundamental catalogues: the evolution from optical to radio reference frames (en inglés). Nova York: Springer. ISBN 3-540-67436-5. 
  • Kovalevsky, Jean (1995). Modern Astrometry (en inglés). Berlin; New York: Springer. ISBN 3-540-42380-X. 

Ligazóns externas[editar | editar a fonte]