Observar y fotografiar el cielo

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Observar y fotografiar el cielo Un posible itinerario (recomendable): 1. Orientarse en el cielo nocturno 2. Observación a simple vista 3. Observación con prismáticos 4. Observación con telescopios 5. Especialización: - Astrofotografía - Astrometría - Fotometría - Estrellas dobles - Estrellas variables - Heliofísica - Cometografía...

Observar y fotografiar el cielo Orientarse en el cielo Coordenadas Azimutales

Es un sistema de coordenadas celestes referidas al horizonte del observador y a su vertical. Esta determinada por la altura (h) que es la distancia angular desde el horizonte hasta la estrella y por el ángulo que forma la estrella con una dirección que se toma como origen, generalmente el Sur. Dicho ángulo se llama azimut (A). Dependen del observador.

Coordenadas Ecuatoriales

Es un sistema de coordenadas celestes que determinan la posición de un objeto en la esfera celeste respecto al ecuador celeste y al equinoccio vernal. Se denominan declinación (DEC) y ascensión recta (AR) y son equivalentes a la latitud y longitud geográficas. SON COORDENADAS ABSOLUTAS. El objeto se mueve con el sistema coordenado.

Observar y fotografiar el cielo Coordenadas Ecuatoriales Al tratarse de un sistema de coordenadas absoluto, que no depende del observador, cada objeto tendrá unas coordinadas fijas e invariables

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Las monturas ecuatoriales reproducen este sistema coordenado en los telescopios

Observar y fotografiar el cielo

El polo celeste apunta hacia la Estrella Polar, en la constelación de la Osa Menor

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Observar

Observar y fotografiar el cielo Uso del planisferio celeste Es un sencillo instrumento que muestra el cielo que podrá verse desde nuestro lugar en la fecha y la hora que observamos. Para ello únicamente hay que hacer coincidir la hora con la fecha. La hora deberá estar en tiempo universal (-1 en invierno y -2 en verano).

En este ejemplo la marca roja mostrará el cielo un 25 de julio a las 19:30, y la verde para un 14 de junio a las 22:15.

El planisferio deberá estar diseñado para la latitud desde la que estamos observando (Madrid 40 º, Gran Canaria 29º)

Observar y fotografiar el cielo Planisferios informáticos Hay muchos y algunos gratuitos y muy buenos. En función de las prestaciones, recomiendo dos de ellos (gratuitos) STELLARIUM Bueno, bonito y barato (gratis), aunque quizás algo corto para usuarios avanzados. http://www.stellarium.org/es/

CARTES DU CIEL Menos visual que Stellarium pero más completo para usuarios más exigentes http://www.ap-i.net/skychart/es/start

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Observar y fotografiar el cielo Características de unos prismáticos

(Celestron Sky Master 15x70)

15x70:

Apertura de la lente 70 mm Aumentos 15

FOV: 4.4º (field of vision)

¿Que puede verse con un campo abarcado de 4.4º?

Observar y fotografiar el cielo

(Peso: 1400 g)

Es el paso siguiente a la observación sin equipos. Tienen la ventaja de la visión estereoscópica, que no tienen los telescopios INCONVENIENTES - Menos aumentos - Difícil para objetos en el cenit - Requiere de un buen trípode

Observar y fotografiar el cielo

(Fujinon 25 x 150 FOV 2,2º 7.650 euros) (Vixen HF2-BT125-A 5.500 euros)

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Observar y fotografiar el cielo Reflectores

Observar y fotografiar el cielo Refractores

Observar y fotografiar el cielo Catadióptricos

Observar y fotografiar el cielo Pros

Contras

Reflectores

- Precio más bajo - Muy bueno para cielo profundo -Sin aberraciones cromáticas

- Degradación del espejo - Más frágiles - Mantenimiento (colimación) - Defecto de “coma”

Refractores

- No requiere mantenimiento - Excelente para astrofotografía (APO) - Bueno para planetaria

- Más caro - Más pesado - Peor para cielo profundo - Aberraciones cromáticas

Catadióptricos

- Focales muy largas - Excelentes para cielo profundo - Buenos para astrofotografía con CCD - No requiere mantenimiento

- Son caros - Pesados - Requieren un reductor de focal para fotografía

Observar y fotografiar el cielo Monturas Azimutales

Ecuatoriales

Observar y fotografiar el cielo Otras opciones De horquilla (ecuatorial) Tipo Dobson (azimutal)

Los telescopios tipo Dobson son reflectores muy grandes y con una excelente relación calidad/precio. Un fantástica forma de iniciarse en la observación. No sirven para fotografía

Observar y fotografiar el cielo Oculares Transforman los rayos de luz concentrados en imágenes visibles para el ojo humano. Conjuntamente con la focal del telescopio determinan los aumentos a los que estamos observando:

Aumentos = Lft / Lfo Siendo Lft la longitud focal del telescopio y Lfo la longitud focal del ocular

Ejemplo: Telescopio de 750 mm de focal y un ocular de 20 mm

Aumentos = 750 mm / 20 mm = 37,5

Observar y fotografiar el cielo ¿Que se puede observar / fotografiar? Luna

Sol

Planetas

Cometas

Cúmulos abiertos

Cúmulos Globulares

Nebulosas

Novas y Supernova

Galaxias

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Fotografiar

Observar y fotografiar el cielo El gran reto: La fotografía astronómica Dos grandes dificultades Objetos muy débiles... ...que además se mueven

¿Qué hacer?

Observar y fotografiar el cielo Equipos para fotografiar el cielo Cámaras réflex

Cámaras CCD astronómicas

WebCam

Observar y fotografiar el cielo Algunos consejos muy básicos 1 - Si es posible, fotografiar siempre los objetos en el cenit * Se mueven más despacio * Hay menos contaminación lumínica * Hay menos atmósfera 2 - Disparar siempre en modo RAW (réflex) 3 - Utilizar un disparador remoto para disparar en modo B (réflex) 4 - Enfocar en manual (Live-View)

Observar y fotografiar el cielo Campo abarcado en un afotografía (FOV) Grados en la vertical:

FOV_V = (53,3/F) x L1 Grados en la horizontal:

FOV_H = (53,3/F) x L2 siendo: F la focal en mm y L1 y L2 el tamaño del sensor en mm en la vertical y en la horizontal

Un ejemplo práctico con Stellarium: Canon 350D con un objetivo de 30 mm de focal (F) (para Canon 350D L1=14,8 mm y L2=22,2 mm) (APS)

Observar y fotografiar el cielo Técnicas en astrofotografía

Trípode

Proyección de ocular

Piggyback

Afocal

Primer foco

Defecto de “coma” (reflectores)

A medida que nos alejamos del centro las estrellas se van deformando y toman el aspecto de pequeños cometas, o letras "V", cuyo vértice apunta siempre al centro del campo (forma de cometa). Es típico de reflectores con una relación focal por debajo de f/5.

Soluciones para el defecto de “coma” (reflectores) Se resuelven bien con el uso de un corrector de coma

Aberraciones cromáticas (refractores)

Cada vidrio tiene un indice de refracción diferente para cada color/longitud de onda. Es muy acusada en el azul (el foco es lineal con la longitud de onda)

Soluciones para las aberraciones cromáticas (refractores) Se resuelven parcialmente con el uso de sistemas acromáticos y casi totalmente con el uso de sistemas apocromáticos (APO) ACROMÁTICO La colocación de dos elementos de distintos indices de refracción mitiga la dispersión de los colores.

APOCROMÁTICO (APO) Sistema formado por dobletes o tripletes en el objetivo formados por lentes de material de baja dispersion(ED, extra-low dispersion) como por ejemplo la fluorita.

Reductores de focal (catadióptricos)

Va roscado en el portaoculares y reduce la relación focal de estos telescopios de f/10 a f/6,3 haciéndolos más aptos para astrofotografía

El telescopio se vuelve más “luminoso”

La Luna

Único satélite de la Tierra, es el quinto más grande del Sistema Solar hasta el extremo de considerarse casi como un sistema doble. Carece de atmósfera, y las teorías más modernas consideran que se formó por el impacto con la Tierra de un objeto del tamaño de Marte.

El Sol

Con una edad de unos 4.500 millones de años, el Sol es una estrella de clase espectral G que está aproximadamente en la mitad de su vida. Este horno nuclear genera su energía mediante reacciones de fisión, hasta que por agotamiento finalice su vida tras una explosión en forma de nova después de convertirse en una gigante roja. Requiere de un filtro para su observación.

Los Planetas

El Sol concentra el 99,8% de la masa del Sistema Solar, representando los otros nueve planetas restantes el 0,14%, y el resto, aproximadamente el 0,07%, formado por cometas y asteroides. Júpiter, el más grande tiene una masa de aproximadamente 318 veces la de la Tierra. Para conocer aproximadamente la distancia de cada uno de los planetas al Sol puede utilizarse la Ley de TitiusBode, válida hasta Urano.

Cometas

Planetesimales helados compuestos de hielo y polvo, restos de la formación de los planetas exteriores. Se piensa que proceden de la denominada Nube de Oort y del Cinturón de Kuiper, ambas más allá de Plutón. Desde ahí su órbita puede modificarse por su interacción con otros cuerpos, precipitándose hacia el Sistema Solar.

Cúmulos abiertos

Grupo de estrellas formadas al mismo tiempo en los brazos de nuestra galaxia. Tiene normalmente formas irregulares y contienen desde unas pocas decenas hasta varios centenares de estrellas relativamente jóvenes en un volumen de hasta 50 años-luz. Se conocen más de 1.000 cúmulos abiertos, todos en el disco galáctico.

Cúmulos globulares

Grupo aproximadamente esferoidal de estrellas viejas en el halo de la Vía Láctea. Contiene entre decenas y miles de millones de estrellas, y tienen diámetros entre 100 y 300 años-luz. Se conocen en nuestra galaxia alrededor de 140 cúmulos globulares. Son muy viejos, habiéndose formado en las etapas tempranas de la historia de la galaxia.

Nebulosas

Nubes de gas y polvo situadas en el espacio. Existen tres tipos: de emisión, de reflexión y oscuras o de absorción. Las nebulosas de emisión se caracterizan por su color rojo, mientras que las de reflexión, de color azul, brillan porque reflejan o difunden la luz estelar. Las nebulosas oscuras o de absorción se caracterizan por absorber la luz que incide sobre ellas, de manera que parecen negras frente a un fondo más brillante.

Novas y Supernovas

Nebulosa planetaria: Brillante nube de gas y polvo luminoso que rodea a una estrella muy evolucionada. Se forma cuando una gigante roja eyecta sus capas exteriores a gran velocidad y el gas eyectado es entonces ionizado por la luz ultravioleta procedente del núcleo caliente de la estrella. El Sol morirá como una nebulosa planetaria. Remanente de supernova: Nebulosa difusa consistente en los restos de las capas externas de una estrella que han sido expulsados hacia el espacio por una explosión de supernova.

Galaxias

Sistema de estrellas acompañadas a menudo con gas y polvo interestelar, unidas por la gravedad. Son las principales estructuras visibles del Universo, y varían desde las enanas, con menos de un millón de estrellas, a las supergigantes con más de un billón.Sus diámetros van desde uno pocos cientos hasta más de 600.000 añosluz. Aparecen en dos formas principales: espirales (con brazos) y elípticas (sin brazos), aunque también existen las denominadas galaxias irregulares.

Observar y fotografiar el cielo Fotografía sobre trípode Hay un tiempo máximo de exposición que está limitado por el movimiento de la esfera celeste. Ese tiempo máximo depende de la focal del instrumento Fe y de la altura h del objeto sobre el horizonte. Cuanto más cerca del cenit, mas lento se mueve.

¿Cuál es el tiempo máximo? t max (s) = 440 / (Fe x cosh) siendo: Fe la focal efectiva h la altitud del objeto en grados sobre el horizonte

Observar y fotografiar el cielo Un ejemplo práctico: La constelación de Orion Día: 12/12/2009 Hora: 22:00 Lugar: Hueva, GU (40º 25´ N – 02º 57´ W) Canon 350D + objetivo de 30 mm de focal h: 34º Fe = 30 mm x 1.6 = 48 mm

tmax (s) = 440 / (Fe x cosh) tmax (s) = 440 / (48 x cos34) tmax = 11 s ¡11 s puede dar para muchas estrellas! (4 x 120s a 200 ASA)

Observar y fotografiar el cielo Algunas fotografías sin seguimiento Constelación de Escorpio a F35 mm, 13 segundos a 1250 ISO y f/1.8 Máximo Bustamante

Observar y fotografiar el cielo Algunas fotografías sin seguimiento Máximo Bustamante

h:10º F35 mm Canon 350D tmax = 8 s FOV(º)=24x37

Observar y fotografiar el cielo Algunas fotografías sin seguimiento Canon 600D F18 mm, 20 segundos a 800 ISO y f/2.8 Pedro Arranz

Observar y fotografiar el cielo Algunas fotografías sin seguimiento ¿? Canon 7D F300 mm, 1 segundo a 800 ISO y f/2.8

Observar y fotografiar el cielo Piggyback En este caso, la cámara fotográfica se dispone en paralelo sobre el telescopio, con lo que podemos aprovechar el seguimiento de la montura ecuatorial. Esto permite aumentar los tiempos de exposición.

¿Ser requiere un telescopio con montura ecuatorial motorizada para hacer fotos en piggyback?

¡NO!

Observar y fotografiar el cielo Monturas ecuatoriales para trípode Olympus OM-D – 304 segundos – f/5.6 – ISO 400 – F24mm

Se trata de una montura ecuatorial ultracompacta con ajuste a la Polar. Funciona con 4 baterías AA (24 h). (470 euros con IVA)

Puede cargar hasta 3 kg de peso.

Observar y fotografiar el cielo Algunas fotografías en piggyback Constelación del Cisne a a F33 mm, 500 segundos a 800 ISO y f/5

Observar y fotografiar el cielo Algunas fotografías en piggyback Constelación de Andromeda a F24 mm, 540 segundos a 500 ISO y f/5.6

Observar y fotografiar el cielo Primer Foco El propio tubo del telescopio se utiliza como teleobjetivo para la cámara, lo que permite disponer de focales largas. Se obtiene grandes aumentos, lo que limita el tiempo de exposición a un par de minutos incluso con un buen estacionamiento del telescopio.

Se requieren tres adaptadores para acoplar la cámara al tubo del telescopio

Observar y fotografiar el cielo Algunas fotografías a primer foco Nebulosa de la Rosetta en Monoceros – 30 minutos a 400 ISO y f/5

Observar y fotografiar el cielo Algunas fotografías a primer foco Nebulosa de la Cabeza de Caballo en Orion – 9 minutos a 400 ISO y f/5

Observar y fotografiar el cielo Primer Foco: Vídeos AVI La fotografía del Sistema Solar se ha revolucionado recientemente con la técnica de la grabación de vídeos AVI y su procesado. Consiste en grabar un vídeo AVI de un minuto con la CCD o la webcam y descomponer posteriormente los fotogramas individuales del vídeo, para finalmente apilarlos y sumarlos en un sola toma en formato TIF.

Se utiliza para fotografía del Sistema Solar y los resultados son espectaculares gracias a la gran cantidad de aumentos que se consiguen. Ha desplazado a la fotografía en proyección de ocular y en afocal.

Observar y fotografiar el cielo Algunas fotografías a primer foco con la técnica AVI

Observar y fotografiar el cielo Algunas fotografías a primer foco con la técnica AVI

Observar y fotografiar el cielo Proyección de ocular Con esta técnica, la cámara recoge la proyección de la imagen generada en el ocular de telescopio, de ahí su nombre. Se consiguen así aumentos que son, aproximadamente, el doble que con la técnica de proyección de ocular, dependiendo, lógicamente, del ocular empleado.

Se utiliza para fotografiar objetos del Sistema Solar. Ya casi no se usa, sustituida por la fotografía en afocal y por las tomas AVI con CCD y Webcam.

Observar y fotografiar el cielo Fotografía en afocal La fotografía en afocal consiste en alinear los ejes ópticos del telescopio con su ocular y de la cámara fotográfica con sus objetivos, por lo que los aumentos que se consiguen son enormes. Se emplea para fotografías de objetos del Sistema Solar,

Se usa más que la proyección de ocular, aunque ha sido muy desplazada por la técnica de fotografiado en video AVI con CCD y Webcam. Es una técnica fotográfica relativamente sencilla.

Observar y fotografiar el cielo Algunas fotografías en afocal 1/62 segundos 100 ISO y f/3.5 con ocular de 20 mm y F13mm

Observar y fotografiar el cielo Algunas fotografías en afocal 1/5 segundos 100 ISO y f/4.9 con ocular de 20 mm y F62 mm

Observar y fotografiar el cielo

¡Muchas gracias a todos!