Un año dorado en la exploración espacial

Vamos diciendo adiós al año 2015; felicitémonos por este momento histórico que estamos viviendo. Un año intenso.

Permitidme una breve reseña personal primero. A principios de año, intentaba fusionar la experiencia vivida haciendo astronomía desde un observatorio astronómico, a la de dirigir unas instalaciones de turismo rural del interior del la provincia de Castellón, bajo un cielo repleto de estrellas; nacía la iniciativa del astroturismo en Castellón.

El proyecto se inició presentándolo oficialmente en febrero en la II Feria de Turismo Rural (Castellón de la Plana), a la que fui invitado a dar una conferencia sobre el tema. Con el proyecto en mente, nacía este modesto blog ese mismo mes para hacer memoria de las actividades de divulgación en lo que ha sido un año intenso de actividades astronómicas y que ha despertado el interés del público de todas las edades. Os invito a consultar alguna de las entrevistas en este mismo blog, al final de la entrada https://cielosestrellados.wordpress.com/acerca-de/astronomia/.

Lo cierto es que ahora, apenas nueve meses después, mis actividades y mis divagaciones escritas están alcanzando el millar de visitantes mensuales, y con una media de dos mil visitas. Sinceramente, no sé qué decir, más que gracias a ti que estas leyendo estas líneas.

Pero esta entrada no está destinada a engordar mi ego, para ello, utilizo los dónuts de chocolate. Esta entrada es para hablar de astronomía, que es lo que me une a vosotros, lectores, amigos, colegas compañeros de la afición más humilde de nuestro planeta.

Finalizamos el Año Internacional de la Luz, proclamado por la Unesco, con actividades de divulgación científica y, en especial, astronómica en todo el mundo (bueno, quizás en todo el mundo, menos en un pequeño poblado que resiste al invasor), que ha venido marcado al final por una efeméride muy importante. Hace unos días, se cumplían 100 años exactos desde que un joven científico judío alemán publicaba ante la Academia Prusiana de las Ciencias su teoría de la relatividad general, nada menos que las ecuaciones que cambiarían nuestra forma de entender el universo en los siguientes cien años. Las de Newton estuvieron vigentes casi 400 años; desconocemos actualmente la vigencia de las de Einstein, pero, desde las películas en las que se utilizan agujeros negros para viajar a otras estrellas hasta nuestros smartphones cuando reciben la geolocalización por GPS para navegar, utilizan estás ecuaciones. Quién lo diría, ¿eh?

Pero no solo eso: este 2015, del que empezamos a ver su fin, nos ha traído un año dorado en la investigación espacial, que quizás no se había vuelto a vivir desde que las sondas Voyager visitaran a principios de la década de 1980 los planetas gigantes.

Hemos llegado a Plutón con la sonda New Horizons de NASA, hemos iniciado nada menos que la exploración del Sistema Solar exterior; solo eso merecería una entrada monográfica, pero os lo explicarán mucho mejor profesionales de la talla del director de misiones espaciales planetarias de la NASA, el Dr. James Green (sí, el señor que manda sobre todas las misiones espaciales de exploración del Sistema Solar), en su excelente conferencia en el Planetario de Madrid impartida hace unas semanas. La conferencia, como todos los actos del Planetario de Madrid, la tenéis disponible en la plataforma multimedia Vimeo, en el siguiente enlace: https://vimeo.com/146237961.

En ella, el Dr. Green os explica todos los sorprendentes descubrimientos que se han producido y se están produciendo (recordaros que la New Horizons sigue enviando imágenes e información después de su sobrevuelo de Plutón en verano) en este lejano mundo a más de 7000 millones de kilómetros del Sol.

Por cierto, y sin tener comisión del Planetario de Madrid (aunque todo es hablarlo —smile—), también podéis encontrar en el canal del Planetario de Madrid en esta plataforma multimedia varias conferencias excelentes sobre la relatividad, y uniros a los 11 000 seguidores de Facebook si sois usuarios de redes sociales, para estar al día de conferenciantes muy destacados que periódicamente visitan las instalaciones.

En 2015, también hemos aterrizado en un cometa por primera vez en la historia de la humanidad, toda una proeza digna del mismísimo Bruce Willis, pero sin fines destructivos, sino para conocer mejor estos restos de la formación de nuestro sistema solar (Hayabusa en noviembre de 2005, aterrizó sobre Itokawa, pero era un asteroide). Así, tenemos las mejores imágenes y datos de composición de un cometa, del cometa 67P, de nombre impronunciable, disponibles en la página web de la Agencia Espacial Europea (ESA).

Pero, además, la NASA, con su sonda espacial Dawn, ha alcanzado el asteroide mayor del Cinturón Principal, Vesta, el cuerpo celeste que, durante unos pocos años después de su descubrimiento (allá por 1801), fue considerado noveno planeta: el planeta faltante entre Marte y Júpiter. Por cierto, todo ello después de que la misma sonda estudiara el asteroide Vesta previamente. El interés en conocer los asteroides no penséis que es solamente científico, para conocer los ladrillos que forman los planetas, sino también puede ser comercial, pero de eso hablaremos otro día.

Además, nos han llegado los mejores resultados sobre un lugar llamado Marte, gracias a las sondas y los rover que exploran el planeta rojo, en el año en que se cumple medio siglo estudiándolo por parte de la NASA. Por cierto, un emotivo vídeo que tampoco os podéis perder es el publicado en YouTube en este enlace (a mí me puso los pelos de punta): https://www.youtube.com/watch?v=pwipxdQ74pU.

La NASA publicó el pasado mes de septiembre la existencia de agua líquida en el planeta Marte (lo que fue motivo de un doodle de Google muy gracioso y que seguro recordáis) y de un pasado muy abundante en agua en su superficie (cuyas evidencias, en realidad, se conocían desde hace más de una década), a partir de los datos recogidos por el exitoso rover Curiosity (y en cuya instrumentación participan científicos de nuestro país) y de orbitadores como la MRO, en los llamados RSL. Os remito a la web de la NASA para ampliar información, o a alguna de las numerosas conferencias que científicos españoles de primer orden, como nuestro geólogo planetario el Dr. Jesús Martínez Frías, realizan en diferentes centros por todo el país (y espero que también en Castellón, en Marzo de 2016).

El orbitador de la NASA, la sonda Maven, también nos ha explicado cómo el planeta rojo perdió su atmósfera y, con ello, la presencia de abundante agua líquida sobre el planeta hace centenares de millones de años. El estudio de Marte centra buena parte de los esfuerzos de la agencia espacial estadounidense, y la selección de astronautas de los hombres y mujeres que pisarán el planeta allá por el 2035 está ya en marcha, no es solo una película o un montaje publicitario como alguna empresa privada vendió recientemente.

No sería justo finalizar esta brevísima reseña de epopeyas de descubrimiento sin citar los logros de las agencias espaciales japonesa, rusa, india y china, con especial acento en la celeridad con la que el gigante asiático se ha lanzado al espacio y puesto sus ojos particularmente en la Luna. ¿Quién dijo que la exploración espacial era cosa de la ciencia ficción?

Podría seguir con más motivos de exploración espacial contundentes para decir que 2015 ha sido un año lleno de noticias muy destacadas en exploración espacial, pero seguro que muchos de vosotros ya estáis al corriente y quizás os aburra. Mencionar que, en mi programa de divulgación de la astronomía que tengo la fortuna de realizar en Radio Castellón Cadena SER con carácter semanal, nunca he tenido un hueco que rellenar por falta de noticias; más bien al contrario: cada semana debía y debo «cribar» noticias ante la imposibilidad de comentarlas todas. Y eso es un privilegio.

La lluvia de las Gemínidas

¿Y qué os parece si, para despedirnos, lo hacemos con un poco de cohetería inofensiva? Supongo que la respuesta es afirmativa, pero, si no lo es, me temo que la única solución sería no salir a campo abierto a contemplar la lluvia de estrellas más intensa del año.

Sí, la más intensa. Aunque la creencia popular es que las famosas Perseidas o Lágrimas de San Lorenzo de mediados de agosto es la lluvia más importante del año, en realidad, no lo es. Es la más mediática, pero no la más intensa.

Entre el 7 y el 17 de diciembre, aproximadamente, se produce la lluvia de las Gemínidas, que, a diferencia de las Perseidas, no están vinculadas a la órbita de un cometa, sino a la de un asteroide: Faeton. Desconocemos si Faeton (descubierto el 11 de octubre de 1983 mientras yo celebraba mi cumpleaños), fue en el pasado un cometa y el actual asteroide es su núcleo desnudo, pero lo que sí sabemos es que, cuando la Tierra atraviesa el rastro de partículas dejadas por este cuerpo, se produce una bonita lluvia de estrellas todos los años, con un pico de actividad (o un THZ, como dicen los sesudos astrónomos) de hasta 150 meteoros a la hora. Este año, las noches del 12 al 13 y del 13 al 14 (una de ellas es sábado noche), se pueden alcanzar picos de hasta 120 meteoros y la buena noticia es que con casi Luna nueva.

Por lo tanto, a pesar del frío, no tenemos excusa para salir lejos de las luces de las ciudades y los pueblos, lejos de la polución lumínica, a contemplar este espectáculo celeste, para el cual solo precisamos nuestros ojos y esperar pacientemente a que avance la noche.

El radiante, o punto de donde parecerían surgir todas las trazas si las prolongáramos imaginariamente, se sitúa en la constelación de Géminis (ya sabéis de dónde viene su nombre), que es visible hacia el horizonte Este sobre la media noche. No olvidéis ropa de abrigo, poneros cómodos tumbados mirando hacia arriba en algún lugar sin luces y pedir muchos deseos, que ojalá se conviertan en realidad.

Un saludo

Trabajando en un observatorio astronómico semiprofesional y la preparación de una sesión de observación (algo) seria

Hace unos años, tuve la suerte de trabajar durante más de un años en un observatorio astronómico semiprofesional en Galicia. Fue una experiencia muy enriquecedora, en la que pude aprender innumerables detalles de la planificación y operatividad de un observatorio astronómico al modo «profesional».  Muchos amigos y conocidos me han preguntado como era el día a día trabajando en un observatorio astronómico, que como le contesté brevemente en su día a una periodista, era básicamente por la noche.

Os relato unas líneas sobre la actividad que se lleva en un observatorio y un poco sobre la preparación de observaciones, que espero os gusten.

Los aficionados a la astronomía conocemos muy poco de cómo se trabaja en un observatorio profesional o semiprofesional. A veces, tenemos una idealización del trabajo que se realiza en los observatorios que dista bastante de la realidad. Un observatorio astronómico es un centro de investigación (o de divulgación e investigación, como era el caso del observatorio para el cual trabajaba), que tiene un programa estricto de trabajo. Tanto más estricto cuanto mayor es el observatorio y mayores son sus medios, de forma que los grandes observatorios se dedican exclusivamente a la investigación y no a la divulgación, y sus tiempos de uso son muy apreciados por la comunidad de astrónomos profesionales.

Nosotros, como aficionados, averiguamos que esta noche va a estar despejado, preparamos nuestro telescopio (más o menos modesto, según nuestro presupuesto), y nos alejamos de las luces urbanas más o menos kilómetros en función de la polución de nuestras ciudades.

Montamos con el crepúsculo, preparamos la cámara (si vamos a realizar una sesión de fotografía), alineamos con la estrella Polar, probamos el seguimiento y, con suerte, cuando ha caído la noche, empezamos con nuestra sesión astronómica. Lo que hacen los más concienzudos, y lo que es lo altamente recomendable, es saber lo que vamos a fotografiar; la planificación es necesaria para obtener resultados. Solo salir a observar las estrellas con el único fin de recrearse de esa sensación de grandiosidad que proporciona estar bajo el manto de la noche estrellada es la única situación que no requiere planificación alguna.

En función de nuestro telescopio y de nuestro detector (en caso de una sesión de astrofotografía sea con el fin que sea), sabremos a qué objeto apuntar y en qué momento de la noche. Aun así, tenemos la libertad de poder saltar de objeto en objeto tal y como nos plazca. En un observatorio profesional o semiprofesional, eso es imposible.

La noche está detalladamente planificada, pero no de ese día, sino con muchos días de antelación, incluso meses. De hecho, muchas veces, el astrónomo de soporte y/o el operador del telescopio saben con poco tiempo de antelación qué es lo que van a observar y con qué instrumentación, de acuerdo con las características del objeto u objetos motivos de la sesión.

Centro de recepción de visitantes de Calar Alto (Almería)

Además, a diferencia de nuestros telescopios de aficionado, el astrónomo de soporte y/o el operador de telescopio ni siquiera están cerca del telescopio: están en la sala de control, ya sea en el mismo edificio o en una sala incluso a unos pocos kilómetros de distancia. Todo se hace de alguna forma en «remoto». No hablemos ya del investigador, que puede encontrarse en un ordenador de su despacho en la otra parte del mundo, o incluso durmiendo en esos momentos a la espera a la mañana siguiente de los resultados.

Lógicamente, las comodidades son muy superiores a las de un aficionado trabajando en «campo abierto». Lo habitual, siendo astrónomo de soporte u operador de telescopio, es que lleves un ritmo de vida «nocturno». Es decir, te levantas a la hora en que la gente está comiendo, que es cuando tú desayunas. Comes en el observatorio (si hablamos de instalaciones profesionales grandes, disponen de sus diferentes zonas para dormir, relajarse y comer en el complejo, cerca de a la sala de control del telescopio o telescopios) o bien en alguna zona cercana por la tarde (normalmente, te lo llevas preparado hasta que te acostumbras al cambio de horas), y estás operativo al 100 % y en las instalaciones mucho antes de la noche.

Al caer la tarde, dirigiéndonos a la sala de control de los observatorios de Calar Alto

Por lo tanto, ciñéndonos a detalles que no tengan que ver con las necesidades fisiológicas, llegas por la tarde a la sala de control, compruebas el estado meteorológico (existen unas condiciones mínimas de viento y humedad para abrir la cúpula), compruebas el programa asignado de observaciones, pones los sistemas en marcha (telescopio, ordenadores oportunos, detectores, cafetera), compruebas el enfriamiento de la cámara principal (normalmente, Peltier y refrigeración por agua en instrumentos semiprofesionales, y nitrógeno liquido en instrumentos mayores), compruebas la operatividad del instrumental requerido para las observaciones (filtros, redes, etc.) y vuelves a releer la secuencia de observaciones, preparando la toma de flats (de cielo o de cúpula) como primer paso del proceso. Las primeras tomas de luz tienen por objetivo comprobar el foco y el seeing de la noche.

Consolas de control de Telescopio e instrumentación en Calar Alto

Normalmente, si las capturas CCD tienen por objetivo el estudio fotométrico de algo, vas a tener que hacer muchas, no solo de los objetos propuestos en diferentes filtros de alguno de los sistemas fotométricos, sino también de las estrellas de referencia catalogadas, método imprescindible en fotometría absoluta.

En algunas ocasiones, el astrónomo visitante, que forma parte del proyecto de investigación, se desplaza a tomar él mismo las medidas al observatorio, ayudado por un operador y otro astrónomo de soporte, aunque eso ya depende de la estructura de cada observatorio, de su presupuesto, etc.

La noche transcurre tomando imágenes y comprobando que no hay problemas. Pendiente de alertas climatológicas (que no se nuble, que no se exceda la humedad, que se cambien correctamente la instrumentación, que no se rompa nada, etc.). Por lo general, es un trabajo pendiente de uno o varios monitores, cuya única animación transcurre entre el salto de estrella en estrella (u otro tipo de objeto), comprobación y toma de imágenes. Las comprobaciones de foco oportunas con cada cambio de filtro o de temperatura ambiente. Así hasta que despunta el alba y finaliza la jornada. Es el momento de realizar la rutina inversa, de aparcar todos los sistemas, comprobar que todo se queda en su sitio y enviar las imágenes a su destino (o hacer una copia en soporte de ellas). Finalmente se realiza un reporte de la sesión, que le quedará al próximo astrónomo u operador en caso de cambio a la noche siguiente. Una gran noche si todo ha ido bien. El mundo profesional en un observatorio quizás no sea como muchos aficionados han pensado.

Una «divertida» noche de observación en el OAF

Por otra parte, cabe destacar que los observatorios profesionales tienen desarrollados detectores muchas veces diseñados específicamente para el instrumental empleado, cosa que no ocurre habitualmente en los observatorios semiprofesionales, que trabajan con detectores de gama elevada, pero comercializados por empresas especializadas, y con los que los aficionados más aventajados pueden estar más familiarizados.

El monitor central muestra la operatividad de Cafos (Calar Alto)

Para quien quiera conocer algo sobre instrumentación profesional le recomiendo el siguiente enlace (Detalle del instrumento «Cafos» de Calar Alto):

https://www.caha.es/alises/cafos/cafos.HTML

Como ya estaréis pensando, muchas veces, la consideración de profesional y de semiprofesional es vaga (mas allá de las titulaciones o de las instituciones que dirigen los centros astronómicos) y, a veces, es raro establecer una línea que los separe. Ello es posible llevarlo también al campo profesional y amateur; actualmente, en nuestro país, las reuniones PRO-AM (profesional-amateur) son ya una realidad, y existen campos donde desarrollar proyectos conjuntamente, en beneficio de la astronomía.

El Observatorio Astronómico de Forcarei (OAF) situado en la localidad de Forcarei (Pontevedra, España) es un observatorio que consideraremos semiprofesional y que «vio su primera luz» en 2009. Lo gestiona la Fundación FC3, integrada por el Grupo de Astrofísica de la Universidad de Vigo, el Concello de Forcarei y la Asociación AstroVigo. La Web del observatorio la podéis encontrar en el siguiente enlace: http://fc3.es/

OAF y Orión, junto a un gran coche, una noche de  diciembre

No es un gran telescopio, no es un templo del cielo como los que vemos a través de documentales en la isla de La Palma, Hawái o Chile, pero sí el más potente de la Comunidad Autónoma de Galicia, ayudado por una ubicación buena, lejos de las luces urbanas. Además su carácter semiprofesional, hace que entre sus objetivos se encuentre la formación y divulgación de la astronomía, que le confiere al centro un encanto especial.

La divulgación de la astronomía en el OAF

Hasta el momento, es un instrumento en continua mejora y, si aún no dispone de una destacable instrumentación y edificios auxiliares, en un futuro, estoy seguro de que lo tendrá, en función de los fondos públicos y privados para divulgar e investigar disponibles.

Telescopio principal del OAF y armario de control

Por el momento, que me conste y pido disculpas si estoy desactualizado, el observatorio se ha dedicado, principalmente, a la divulgación y, en menor medida, a la investigación en el campo de un tipo de estrellas extrañas poco conocidas: las subenanas calientes azules. Actualmente, a pesar de los tiempos difíciles por los que atraviesa la instalación debido al recorte económico, también está especializándose —gracias al trabajo de aficionados gallegos— al estudio de NEOS y búsqueda de exoplanetas, donde trazar una línea entre profesionales y aficionados se hace, a veces, difícil.

Toma simple en RGB  de la galaxia M51 durante campaña de seguimiento de Supernovas (SN2011dh). Tomada por el autor desde el OAF

Si os interesa el tema de las subenanas calientes azules, y a pesar que hay poca bibliografía disponible (y menos en castellano), os sugiero la breve introducción del IAA-CSIC en este enlace:

http://www-revista.iaa.es/34/un-nuevo-m%C3%A9todo-para-la-b%C3%BAsqueda-de-estrellas-subenanas-calientes

Casi cualquier estudio científico en el campo de la astronomía amateur, por complejo que sea, es abordable desde el OAF, cuyas especificaciones son las siguientes: telescopio principal RCOS diseño RC de 20” (51 cm) de abertura y 411 cm de distancia focal (f:8,1), sobre montura ecuatorial alemana Paramunt ME con una precisión de 1”. Como detector principal, se dispone por el momento de una CCD de la firma SBIG ST11000M de 4008×2745 pixeles, con un tamaño de 9 micras, capaz de ser refrigerada por Peltier a −50 °C y con ayuda de refrigeración líquida a −70 °C. Está dotada de rueda portafiltros interna con filtros fotométricos Johnson UBVRI y filtros RGB. A nivel profesional, los campos de estudio están limitados por la abertura del instrumento principal, pero, lógicamente, un telescopio clase dos metros quizás no tenga sentido en esta ubicación, por el número de noches despejadas disponibles a lo largo de un año.

Al igual que cualquier observatorio de mayor envergadura, tiene constituido un comité de asignación de tiempos (en adelante, CAT), que estudia las propuestas que le llegan y establece su viabilidad y concede tiempos si procede. El formulario para pedir tiempo es un formulario estándar cuyos campos básicos nos podemos imaginar: nombre de la propuesta, datos personales del investigador principal, institución a la que representa, datos de los colaboradores, datos de contacto, resumen del programa de aficionado, tiempo solicitado, fecha solicitada, instrumentación y lista de objetos con la peculiaridad de la instrumentación requerida para cada objeto.

Si solicitamos tiempo de observación, deberíamos ser conscientes,  en caso que se nos asignara la fecha propuesta, de además de la idoneidad de la instrumentación disponible para las observaciones, de la perfectamente adecuada posición del objeto de estudio para esas noches, contemplando variables no menos importantes como la presencia de la Luna, su fase y la separación angular del objeto, etc., lo que podemos hacer mediante dos formas diferentes.

La primera de ellas mediante un recurso on-line profesional. La segunda es mediante un simulador planetario, bastante común en nuestros días, algunos de los cuales son de libre descarga y utilización; sencillo, pero eficaz.

Veamos un caso hipotético de una propuesta de observación muy sencilla, que seguro nos puede aportar algo más de conocimiento y algunas ideas para nuestras observaciones.

 Propuesta de observación: identificación y estudio de estrellas RR Lyrae en los cúmulos de Hydra.

Sinopsis: RR Lyrae es un tipo de estrella variable (1901, W. Fleming, Harvard) con un período corto de unas 13 horas para la estrella tipo RR Lyrae, cuya naturaleza provoca una oscilación de magnitud bien definida (1 magnitud aparente para la estrella tipo RR Lyrae). Tiene especial interés la determinación de la paralaje (Satélite Hiparcos, 1997) de la estrella patrón (230 pc) para su utilización como estrella patrón de luminosidad y, con ello, todas las de su clase.

 De una forma general, las variables RR Lyrae aglutinan estrellas de espectros, generalmente, A a F y que sufren períodos máximos de 1,2 días, con caídas máximas de 2 magnitudes (aunque se han observado otros comportamientos extraños no periódicos, denominado efecto Blazhko), situándose en la rama horizontal del diagrama HR.

 Se ha observado que están presentes, a veces, en gran número, en ciertos cúmulos globulares y, otras veces, en un número inexplicablemente menor. Se corresponde con estrellas de Población II de baja metalicidad y que responden a una misma luminosidad por su situación en el diagrama HR. Se han observado tres tipos mayoritarios de estrellas RR Lyrae [Figura 1]. Tipo RRAB: presentan curvas de luz asimétricas. Una rápida ascensión con períodos comprendidos entre 0,3 y 1,2 días y magnitudes entre 0,5 y 2. El prototipo de estrella es la RR de la Lyra, que da nombre a todas ellas. Tipo RRC: presentan curvas de luz casi simétricas con períodos rápidos comprendidos entre 0,2 y 0,5 días y pequeñas variaciones de magnitud, máximo 0,8 magnitudes. Tipo RRB: el tercer tipo es el más raro y se conocen pocos ejemplos. Presentan dos modos de pulsación.

Objetivo: gracias al rápido período de variabilidad de estas estrellas, es posible durante sesiones de observación cortas identificar y obtener curvas fotométricas de este tipo de variables con la finalidad de establecer distancias e, incluso, otras propiedades relacionadas con la abundancia de metales en su estudio espectral.

Vamos a estudiar dos cúmulos globulares «poco» estudiados en la constelación de Hidra. El primero es NGC 2548 (Messier 1771, M48), un cúmulo con una edad estimada de 300 millones de años, en la posición (J2000,0, Simbad) alfa=08h13,7m y delta=-05º45’. El segundo es NGC4590 (Messier 1780, M68), un cúmulo con una edad estimada de112 millones de años, en la posición (J2000,0, Simbad) alfa=12h39m28s y delta=-26º44’34”.

El primero es un cúmulo brillante (5,2 magnitud conjunta), por lo que la búsqueda de variables se realizará en la periferia del cúmulo para evitar medidas erróneas, mientras que el segundo nos permitirá trabajar en distancias más cercanas, al ser sensiblemente más débil (9,6 magnitud conjunta). 

Instrumental: utilizaremos el telescopio principal del observatorio, en este caso, ficticio, un SC 235 f:10 a foco directo, obteniéndose una resolución por píxel teórica de 0,80” y un campo abarcado de 36×53’ En la práctica, el seeing del lugar no nos permitirá pasar de los 2” por píxel. Utilizaremos una CCD SBIG ST11000 de 4000×2670 y 9 micras de píxel, con filtros Johnson para las mediciones fotométricas, que se realizaran en intervalos de 15 minutos, durante toda la sesión de observación en el filtro V.

Visibilidad y tiempo de observación: la constelación de la Hidra es completamente visible desde la latitud del observatorio ubicado en Castellón (Castellón, +40°00’), por lo tanto, ambos cúmulos son visibles en algún momento a lo largo del año. La fecha propuesta para la observación es la noche del 19 de marzo de 2010, con la Luna en fase de creciente, con una iluminación de solo el 17 % en las coordenadas alfa=02 h 54 m y delta=+21° 17’. Estos datos los podemos obtener de herramientas profesionales. La óptima visibilidad de los objetos propuestos son «Starmult, Object Visibility» del ING, tal y como se muestra en la siguiente figura:

La observación a lo largo del año con la herramienta «Starobs, Object Visibility» del ING, tal y como se muestra en la siguiente figura:

 La altitud de los objetos para la fecha propuesta con «Staralt, Object Visibility» del ING, tal y como se muestra en la siguiente figura:

Podemos concluir que, aun trabajando sobre objetos de una misma constelación, esta es suficientemente extensa en el cielo como para que los dos cúmulos se encuentren separados por una apreciable distancia angular, lo que provoca que M48 tenga su mejor época de observación a finales de enero, mientras que M68, a principios de abril.

 A pesar de ello, podremos obtener medidas fotométricas de M48 durante la primera mitad de la noche con la Luna a más de 83° de separación. La segunda mitad de la noche, con la Luna ya bajo el horizonte (a más de 140°), podremos trabajar con M68, si bien, su escasa altura sobre el horizonte Sur requerirá de unas condiciones muy buenas para que las medidas fotométricas sean de calidad. Las medidas fotométricas las realizaremos con nuestro sistema de filtros fotométricos y en función del destino de las observaciones, trabajaremos en fotometría de apertura -llamada por algunos absoluta- (algo más compleja, por trabajar con magnitudes instrumentales, extinción atmosférica, estrellas estándar y ecuaciones de transformación, de la cual hablaremos  un día) o bien, más típica en el mundo amateur, fotometría relativa.

Respecto a calcular la fecha y posición idónea para la observación de objetos celestes, como dijimos, existe una segunda opción para determinar si  una noche dada es adecuada para estudiar un determinado objeto celeste, recurriendo a una herramienta más familiar entre los aficionados a la astronomía que consiste en utilizar un simulador planetario, que han evolucionado profundamente desde los tiempos del EZCosmos, Superstar o Dance of the Planets.

Hoy disponemos de simuladores con multitud de catálogos, que permiten simular el cielo con altísima precisión, solapar catálogos e, incluso, imágenes DSS u otras, con una interfaz muy familiar. Nosotros utilizaremos con este fin el simulador Stellarium, recurso gratuito que cuida la estética bastante, siendo, además, un recurso didáctico especialmente recomendable. Para los objetos antes propuestos, haremos una previsualización de la posición de los objetos.

La imagen a la izquierda de la figura se corresponde con la localización (en el centro de la imagen marcado con un cuadrado de línea discontinua) de M48 a primera hora de la noche (20:00 T.U.) desde la ubicación del observatorio. La imagen de la derecha de la figura se corresponde con la localización de M68 pasada la medianoche; podemos observar de forma gráfica su escasa altura sobre el horizonte Sur.

 Podemos ver la separación angular en el cielo de la Luna y calcular, incluso, las horas de orto y ocaso para cada objeto celeste implicado, para una determinada longitud y latitud de nuestro observatorio, que previamente nos habremos asegurado de configurar adecuadamente.

 Para finalizar este rápido recorrido por el uso de un observatorio profesional, os dejo un anexo para aquellos aficionados que se sientan atraídos por las herramientas profesionales antes mencionadas, esperando halláis encontrado interesante esta nueva entrada del Blog.

 Un saludo.

 ANEXO: Si te interesan la utilización de las herramientas on-line profesionales «Object Visibility» del ING, puedes continuar leyendo esta breve reseña sobre su utilización.

 Tendremos que asegurarnos de que los objetos que queremos observar van a estar visibles la noche de observación. También es muy importante saber la fase y posición de la Luna para nuestra sesión de observación, ya que su brillo y cercanía a nuestros objetivos puede perjudicar la sesión.

 Para esta tarea, podemos utilizar la herramienta «Object Visibility» (http://catserver.ing.iac.es/staralt/index.php) del Isaac Newton Group of Telescopes (ING) (http://www.ing.iac.es/), situado en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en La Palma. Esta herramienta nos permite, entre otras opciones, visualizar la altitud de los objetos seleccionados con respecto al tiempo para una noche particular. Además, nos muestra la distancia (en grados) de la Luna a nuestros objetos, y las horas de salida y puesta del Sol.

 Para usar la herramienta «Object Visibility» del ING, es necesario introducir los siguientes parámetros en el formulario web:

Mode: Staralt. Date: el día correspondiente a nuestra observación.

Observatory: especificar las coordenadas y altitud de nuestro lugar de observación. Por ejemplo, en el caso de mi observatorio en Castellón, cuyas coordenadas (polares) son (39,9860683 N, −0,0360242E) y que está situado a unos 10 metros sobre el nivel del mar, deberíamos introducir las coordenadas con el siguiente formato: −0.036E 39.98.

Coordinates: aquí introduciremos las coordenadas de todos los «targets» seleccionados para la noche de observación. Las coordenadas de nuestros objetos deben ser las ecuatoriales absolutas. Muchos de los catálogos ya nos dan las coordenadas en el formato correcto para introducirlo en esta casilla. Como ejemplo, vamos a suponer que queremos observar M31 y M51:           [M31]  00  42  44  +41 16  09    [M51]  13  29  52  +47 11  40

Por comodidad, podemos crear un fichero de texto plano con todos nuestros objetos y cargarlo desde el formulario. Finalmente, podemos especificar algunas opciones, como el formato de salida (GIF o PS) o la distancia a la Luna o ángulo paraláctico. El resultado que obtenemos con el modo «Staralt» será un gráfico exportable.

 El modo «Staralt» (modo por defecto) nos muestra la altitud de los objetos durante el paso de la noche. El modo «Startrack» nos muestra el recorrido de los objetos en la esfera celeste a lo largo de la noche. El modo «Starobs» nos describe la variación de la altitud de nuestros objetos a lo largo del año. Y, finalmente, el modo «Starmult» nos da una tabla con las mejores fechas de observación para cada objeto.

 Referencias utilizadas para el ejemplo práctico

Observación de objetos: http://catserver.ing.iac.es//staralt/index.php

Coordenadas de objetos: http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/

Stellarium: http://www.stellarium.org/es/

 

 

El título de esta entrada bien podría ser la fotografía de paisajes nocturnos con la presencia de estrellas o la Vía Láctea, pero, en los últimos años, se ha popularizado el término de fotografía nocturna sin precisar exactamente qué es.

Hace cinco años, cuando trabajaba en un observatorio semiprofesional en Galicia y tomaba imágenes de una muy pequeña porción del cielo estrellado con una cámara CCD monocroma que bajaba electrónicamente su temperatura a 50 °C bajo cero, y en una delgada banda del espectro visual, hacía fotografía nocturna del cielo.

Actualmente, como astrónomo amateur, cuando tomo una imagen de una nebulosa o de un cúmulo, con mi vieja Canon 400D y mi querido telescopio Newton de 15 cm, desde la localidad donde vivo, en La Pobla Tornesa, hago fotografía nocturna.

Mi amigo Rafa Ruiz, de la localidad de Morella, cuando se pasa un año saliendo muchas noches a fotografiar su ciudad bajo el manto de estrellas y después monta esas miles de fotos como un vídeo (lo que llamaremos time-lapse [1]), que dura unos pocos minutos, pero describe espectacularmente lo que sentimos al salir a observar las estrellas, eso también es fotografía nocturna del cielo.

[1] https://vimeo.com/128332314

Por lo tanto, ya podemos pensar, siendo estrictos, que eso de la fotografía nocturna del cielo es en realidad un compendio de técnicas, desde científicas a meramente estéticas o publicitarias. A las primeras, vamos a llamarlas astrofotografía (que está en sus versiones profesionales y aficionado) y, a las segundas, las denominaremos fotografía nocturna del cielo a secas.

En esta entrada, vamos a hablar de la segunda, que se ha popularizado muchísimo en estos últimos cinco años. Podemos preguntarnos a qué es debida esta popularización de dicha técnica, que requiere la poco confortable manía de salir por las noches a pasar frío durante horas y buscar encuadres de «Cielo y Tierra». Vamos a analizarlo brevemente y a ver sus diferentes modalidades.

El hecho de la popularización de la técnica que nos ocupa es una evidencia en cuanto hacemos una búsqueda en Google (nos salen decenas de entradas de fotografías y «fotógrafos» nocturnos); o, incluso, en redes sociales como Facebook, donde abundan los grupos de emprendedores y entusiastas de las fotos de esos puntitos de allá arriba con algún motivo aquí abajo.

Por una parte, tenemos que considerar que hoy en día las cámaras réflex digitales (en adelante, DSLR, por su acrónimo anglosajón) se venden de forma masiva. Es posible encontrar un equipo completo, cuerpo más dos objetivos zoom, por menos de 500 euros. Quizás no sean grandes cámaras, pero no por ello dejan de tener grandes posibilidades en las manos adecuadas. A poco que sepamos de fotografía, sabemos que es el fotógrafo el que hace grandes fotos, su maquina sólo las muestra con mayor o menor fortuna.

Además, el progreso tecnológico permite que muchas cámaras que podemos llamar de «entrada», de «iniciación», o como más nos guste llamarlas, trabajan con unas respuestas de sensibilidad increíbles (lo que técnicamente se conoce como el rendimiento cuántico equivalente; vaya palabreja, ¿eh?), lo que deja atrás generaciones de cámaras de segmento profesional de hace un par de años. Como decía alguien: ¡es que la ciencia avanza una barbaridad!

Encima, gracias a la popularización de ordenadores, tablets, smartphones y todo aquello que necesite un software para funcionar, se han desarrollado multitud de aplicaciones (algunas gratuitas y no por ello menos buenas) para el tratamiento de imágenes digitales, con precios cada vez más populares e interfaces sencillas e intuitivas.

Siguen existiendo los «gurús» del Photoshop o de programas más específicos en el tratamiento de imágenes astronómicas como el PixInsight, pero ya no los necesitamos (inicialmente) si disponemos de tiempo, ganas de aprender y una conexión a Internet para buscar información. Encima, vienen los hippies del software libre y me proporcionan herramientas, quizás no tan perfectas, pero la mar de resultonas para mejorar mis fotografías.

Claro, y después están las redes sociales. Ahora nos juntamos unos cuantos amigos de forma virtual, independientemente de que tú estés en Boston y yo en California, y compartimos nuestras fotos, nos echamos unas risas y buscamos cuál es la foto más fardona y como se ha conseguido.

Bueno, creo que ya hemos enumerado las razones suficientes para saber por qué es posible que ahora tanta gente pueda lucir sus fotos de la Vía Láctea sobre el campanario de un pueblo abandonado en la ancha Castilla, y esas fotos sean más auténticas que las que lucen en sus perfiles sociales.

Iniciándonos en la fotografía nocturna del cielo

Hoy en día, Internet nos da toda la información necesaria para aprender con nuestro equipo a hacer fotos más que resultonas de este tipo. Lógicamente, siempre podemos asistir a un taller de los que en todas las ciudades se imparten de este tipo, como, por ejemplo, el de un servidor.

¿Qué te puedo ofrecer que no encuentres en Internet?: nada. ¿En cuánto tiempo te puedo ofrecer buena parte de la información básica que encuentras perdida entre multitud de especialistas y supuestos conocidos de la materia?: en poco tiempo.

Un taller de fotografía nocturna del cielo tiene como finalidad ofrecer la información de forma organizada y con la experiencia de los batacazos y éxitos cosechados en primera persona; así, podemos establecer los siguientes temas en dos bloques:

Bloque 1

1.1. Fundamentos de astronomía: movimientos del cielo

1.2. Fundamentos de astronomía: tipos de objetos a fotografiar

1.3. Fundamentos de astronomía: características ópticas de objetivos fotográficos y telescopios

1.4. Reseñas históricas de astrofotografía. El salto analógico-digital

1.5. Detectores CCD y su caracterización. Las DSLR

Bloque 2

2.1. Fotografía sin telescopio y trípode fijo: paisaje nocturno. Configuración y software de proceso

2.2. Fotografía sin telescopio y trípode fijo: startrails. Configuración y software del proceso

2.3. Fotografía sin telescopio y trípode fijo: time-lapse. Configuración y software del proceso

2.4. Fotografía sin telescopio y slider: time-lapse. Configuración y software del proceso

2.5. Fotografía sin telescopio y movimiento ecuatorial: campos estelares. Configuración y software del proceso

2.6. Fotografía con telescopio (foco primario). Configuración y software del proceso

2.7. Preparando una sesión de fotografía

En el primer bloque, se trata de que conozcamos el movimiento diurno, el anual, las fases y movimiento de la Luna, la orientación y localización del polo norte celeste (PNC), la identificación de planetas y su movimiento. Familiarizarnos con las coordenadas altazimutales, que son aquellas que nos dan la posición de un objeto en la esfera celeste (de altitud sobre el horizonte y de azimut desde el norte) y que varían con el tiempo, y de las coordenadas ecuatoriales (ascensión recta y declinación), que son fijas, como los paralelos y meridianos terrestres, pero en la esfera celeste.

Una vez estamos familiarizados con esto, ya podemos utilizar programas gratuitos como Stellarium [2] para preparar una sesión de fotografía.

[2] www.stellarium.org

Lógicamente, no es necesario conocer el funcionamiento de un dispositivo CCD (o CMOS, que, para lo que nos ocupa, lo consideramos lo mismo), pero no está de más conocer en un par de pantallazos la caracterización de un dispositivo, pues, en algún momento, podemos decantarnos por la compra de una CCD astronómica o bien dudar entre dos DSLR de gama profesional, donde el tamaño en micras del píxel sea, por ejemplo, importante para nuestros propósitos.

No es andarse por las ramas. El tiempo que tarda en dejar traza una estrella en nuestra fotografía de «larga» exposición —habitual en fotografía nocturna— no solo depende de la distancia focal de nuestro objetivo, sino también de su declinación celeste y del tamaño en micras de nuestro píxel de la DSLR. Solo esta frase, siendo estrictos, deja fuera de lugar la obviedad de que «para hacer una foto, no necesito saber eso», y te aporta los conocimientos para desechar «trucos» como la regla de los «500» y cosas similares que circulan por Internet.

Además de las CCD astronómicas, saltamos con facilidad a las DSLR y, así, conocemos el tamaño de chip (las de APS-C o las full frame —el legendario tamaño de 24×36 mm—), el ruido que tienen de lectura, su procesador, y otras muchas características que son importantes a la hora de elegir una cámara DSLR, porque, en fotografía nocturna del cielo, es donde la electrónica y la mecánica deben dar lo mejor de su diseño.

Las pruebas empíricas que nos validen las formulas mágicas que nos aportan algunas páginas de Internet son necesarias si no nos queremos adentrar en desarrollos matemáticos que las sostengan, que, por otra parte, son sencillos de comprender.

En el segundo bloque, entramos en materia y recorremos las diferentes modalidades de la fotografía nocturna: el paisaje nocturno (con motivos celestes), el startrails y el time-lapse en dos de sus variantes (movimiento y sin movimiento).

Los tres puntos siguientes los abordamos, pero, en realidad, entraría ya en el campo de la astrofotografía y no en el de la fotografía nocturna del cielo, tal y como hemos reflexionado. Pero, como astrofotógrafo amateur, no puedo dejar de mencionar mi campo y mostrar algunos resultados con un equipo sencillo, y que se pueden ver en esta página en la pestaña de Astrofotografía à Galería 1.

Finalmente, viene el tema más importante, aunque no lo parezca: la planificación de lo que vamos a hacer, cómo lo vamos a hacer, dónde y en qué condiciones.

Materializando los conocimientos adquiridos

Lógicamente, después de la teoría, la cosa se queda en el aire, y solo hay una forma de ponerse en marcha eficazmente: tomar la cámara y salir a algún sitio a ponerlo todo en práctica.

Para la ocasión, yo prefiero un lugar con ciertas variables bajo control, sobre todo, si me desplazo en grupo de principiantes o, incluso, solo. Las premisas son:

– Lugar accesible con coche, sin trampas mortales a las tantas de la noche.

– Que en las cercanías se pueda pernoctar en condiciones. Hacer un time-lapse mola mucho, pero mola más si, durante las 4 o 5 horas que la cámara está tomando fotos, tú puedes estar caliente tomándote un café cerca.

– Que en las cercanías encontremos un fenómeno paisajístico destacable (la parte de «Tierra») y que el cielo esté lo más carente posible de polución lumínica (la parte de «Cielo»).

Una vez elegido un lugar con estas características, jugamos con cierta ventaja o, cuanto menos, con ciertas comodidades. Antes del anochecer, preparas el equipo, revisas una vez más el entorno, y te preparas para el objetivo que te has marcado.

Objetivo 1: fotografía de paisaje nocturno

Aparentemente, es la más sencilla. Una o varias tomas. Un encuadre respetando las viejas normas de los dos tercios, una toma oscura (dark) que le quite ruido y que en muchas DSLR se activa en el menú como «reducción de ruido» o «larga exposición», y saber qué valores de ISO, de velocidad y diafragma poner. El enfoque es crítico, y la iluminación por la Luna o por linternas, muy vistoso.

   Conjunción Luna-Venus, verano de 2005.

En realidad es la más fácil y menos sufrida. Podemos prescindir de largas horas de espera, e incluso podemos realizarla desde ciudad si el tema de «Cielo» son objetos brillantes como la Luna o conjunciones planetarias (en este caso no precisaremos toma oscura o dark). Aquí tenéis varios ejemplos.

  Conjunción Luna-Venus desde la ciudad en mayo de 2007.

   Sirio asoma por la ventana.

Objetivo 2: fotografía star-trails

Básicamente, es hacer tomas de paisaje nocturno, pero secuenciadas, de forma que, después, de una forma muy sencilla, las montaremos mediante software [3]  para que queden esas trazas de las estrellas tan vistosas que hemos visto en innumerables fotos, y que con la fotografía analógica era a veces una pesadilla. Muy aconsejable: el intervalómetro. Una vez que lo hemos probado, es peor que la nicotina.

[3 ] http://www.startrails.de/html/software.HTML

Objetivo 3: fotografía time-lapse

Por desgracia, no puedo insertar un vídeo actualmente en estas entradas, pero sí un enlace. Si os gustó el time-lapse de Rafa Ruiz, que os enlacé al inicio de la entrada, pero pensáis que salir muchas noches es excesivo, o bien vuestro equipo es muy modesto, os dejo un par de links de esta técnica tomados por mí. El equipo: una descatalogada Nikon D90 (formato APS-C), un trípode, un intervalómetro y un par de linternas de los bazares chinos. ¡Ah, sí!, y paciencia.

[4 ] https://www.youtube.com/watch?v=ZuihMVpGH-w

Por cierto, los Time-Lapses se ven mejor a la máxima resolución (este a 1080), con una habitación lo más oscura posible, pantalla lo más grande (nada de Smartphone) y con el sonido conectado. Montado con Windows Movie Maker (software gratuito de Microsoft), en una media hora y con sólo unas 800 o 900 tomas.

Objetivo 4: fotografía con telescopio a foco primario

Estoy en mi salsa. Esto es lo que me apasiona. Primeros planos de nebulosas, galaxias o cúmulos de estrellas. Imágenes tomadas con un equipo modesto, un reflector Newton T150/750 mm (15 cm de abertura y 75 cm de distancia focal) de hace 25 años, sobre una montura SW china Heq5 y con una obsoleta cámara DSLR Canon 400D a foco primario. Además, un pequeño detalle: tomadas desde la terraza de mi casa, dentro de la población donde vivo.

Espero que esta pequeña introducción os haya sido de interés y os motive a lanzaros a la fotografía nocturna del cielo. No dudéis en poneros en contacto conmigo para cualquier consulta que esté en mi mano resolver, o bien por alguna propuesta, o bien por alguna crítica, que siempre son bien recibidas.

Si sois «cracks» de cualquier tipo de estos modos de fotografía, que tenemos y muchos en nuestro estado, vuestros comentarios serán gratamente recibidos. Un saludo.