Ascensión recta

Enastronomía,laascensión rectaes una de lascoordenadas astronómicasque se utilizan para localizar losastrossobre laesfera celeste,equivalente a lalongitud terrestre(coordenada geográfica).

La ascensión recta se mide a partir delpunto Ariesenhoras(una hora igual a 15 grados),minutosysegundoshacia el Este a lo largo delecuador celeste.A la circunferencia completa (360°) le corresponden 24 horas. El punto Aries (o punto Vernal) está en la posición delSolen el equinoccio de primavera oEquinoccio vernal.El símbolo para la ascensión recta esα.^[1]

La ascensión recta (AR) se mide en horas (^h) y toma valores desde 0^hhasta 24^hsubdividiéndose cada hora en 60 minutos (^m) y éstos a su vez en 60 segundos (^s). Por ejemplo, la ascensión recta de la estrellaSirio,la más brillante del cielo, es α = 06^h45^m09^s

Un término antiguo,ascensión recta(enlatín:ascensio recta)^[2] se refiere a laascensión,o el punto del ecuador celeste que se eleva con cualquierobjeto celestevisto desde elecuadorde laTierra,donde el ecuador celesteinterseccionaelhorizonteen unángulo recto.Contrasta con laascensión oblicua,el punto del ecuador celeste que se eleva con cualquier objeto celeste visto desde la mayoría delatitudesde la Tierra, donde el ecuador celeste interseca elhorizonteen unángulo oblicuo.^[3]

La ascensión recta, medida hacia el Este, es complementaria del ángulo sidereo (medido hacia el Oeste) que se utiliza para el posicionamiento en la navegación marítima mediante la identificación de los astros. Ascensión recta y ángulo sidéreo son por tanto conceptualmente similares.

Explicación

Artículo principal:Coordenadas ecuatoriales

La ascensión recta es el equivalente celeste de lalongitudterrestre. Tanto la ascensión recta como la longitud miden un ángulo desde una dirección primaria (un punto cero) en unecuador.La ascensión recta se mide desde el Sol en elEquinoccio de marzo,es decir, elPrimer punto de Aries,que es el lugar de laesfera celestedonde el Sol cruza elecuador celestede sur a norte en elequinocciode marzo y se encuentra actualmente en laconstelación de Piscis.La ascensión recta se mide continuamente en un círculo completo desde esa alineación de la Tierra y el Sol en el espacio, ese equinoccio, aumentando la medición hacia el este.^[4]

Vistos desde la Tierra (excepto en los polos), los objetos que tienen 12^hde ascensión recta (RA) son visibles durante más tiempo (aparecen durante toda la noche) en el equinoccio de marzo; los que tienen 0^hde ascensión recta (RA) (aparte del Sol) lo hacen en el equinoccio de septiembre. En esas fechas, a medianoche, dichos objetos alcanzarán ( "culminarán" en) su punto más alto (su meridiano). La altura depende de su declinación; si la declinación es de 0° (es decir, en elecuador celeste), en el ecuador terrestre están directamente sobre la Tierra (en elcenit).

Se podría haber elegido cualquier unidad de medida angular para la ascensión recta, pero habitualmente se mide en horas (^h), minutos (^m) y segundos (^s), siendo 24^hequivalentes a un círculo completo. Los astrónomos han elegido esta unidad para medir la ascensión recta porque miden la ubicación de una estrella cronometrando su paso por el punto más alto del cielo a medida que laGira la Tierra.La línea que pasa por el punto más alto del cielo, llamadameridiano,es la proyección de una línea de longitud sobre la esfera celeste. Dado que un círculo completo contiene 24^hde ascensión recta o 360° (grados de arco),1/24de un círculo se mide como 1^hde ascensión recta, o 15°;1/1440de un círculo se mide como 1^mde ascensión recta, o15 minutos de arco(también escrito como 15′); y1/86400de un círculo contiene 1^sde ascensión recta, o15 segundos de arco(también escrito como 15″). Un círculo completo, medido en unidades de ascensión recta, contiene 24 × 60 × 60 = 86400^s,o 24 × 60 = 1440 fmt=gaps^m,o 24^h.^[5]

Véase también:Ángulo horario

.

Dado que las ascensiones rectas se miden en horas (derotación de la Tierra), pueden utilizarse para cronometrar las posiciones de los objetos en el cielo. Por ejemplo, si una estrella con AR =1^h30^m00^sestá en su meridiano, entonces una estrella con AR =20^h00^m00^sestará en el/en su meridiano (en su punto aparentemente más alto) 18.5horas sidéreasmás tarde.

El ángulo horario sidéreo, utilizado ennavegación celeste,es similar a la ascensión recta pero aumenta hacia el oeste en lugar de hacia el este. Suele medirse en grados (°) y es el complemento de la ascensión recta con respecto a 24^h.^[6] Es importante no confundir el ángulo horario sidéreo con el concepto astronómico deángulo horario,que mide la distancia angular de un objeto hacia el oeste desde elmeridianolocal.

Historia

El concepto de ascensión recta se conoce al menos desdeHiparco,quien midió estrellas en coordenadas ecuatoriales en el sigloIIa. C.. Pero Hiparco y sus sucesores hicieron sus catálogos de estrellas encoordenadas eclípticas,y el uso de la AR se limitó a casos especiales.

Con la invención deltelescopio,losastrónomospudieron observar los objetos celestes con mayor detalle, siempre que el telescopio pudiera mantenerse apuntado al objeto durante un período de tiempo. La forma más sencilla de hacerlo es utilizar una montura ecuatorial, que permite alinear el telescopio con uno de sus dos pivotes paralelos al eje de la Tierra. Un reloj motorizado se usa a menudo con una montura ecuatorial para cancelar la rotación de la Tierra. A medida que la montura ecuatorial se adoptó ampliamente para la observación, el sistema de coordenadas ecuatoriales, que incluye la ascensión recta, fue adoptado al mismo tiempo por simplicidad. Las monturas ecuatoriales podrían apuntar con precisión a objetos con ascensión y declinación rectas conocidas mediante el uso de estableciendo círculos. El primercatálogo de estrellasen usar ascensión recta y declinación fueHistoria Coelestis Britannica(1712, 1725) deJohn Flamsteed.

Símbolos y abreviaturas

Unidad	Valor	Símbolo	SistemaSexagesimal	Enradians
Hora	1/24círculo	^h	15°	π/12radianes
Minuto	1/60hora,1/1440círculo	^m	1/4°, 15′	π/720radianes
Segundo	1/60minuto,1/3600hora,1/186400círculo	^s	1/240°,1/4′, 15″	π/43200radianes

Ascensión recta del Sol

La declinación y la ascensión recta delSolcambian a lo largo del año debido a la rotación de la Tierra alrededor del Sol. En el momento delEquinoccioEl Sol se encuentra en el equinoccio de primavera, y su declinación y ascensión recta son cero. Con el tiempo, la ascensión directa del Sol aumenta: en elsolsticio de veranoalcanza las 6^h,en elequinoccio de verano- 12^h,y en elsolsticio de invierno- 18^h.Sigue subiendo hasta el equinoccio de primavera, momento en el que alcanza las 24^hy se pone a cero^[8].

Por término medio, la salida directa del Sol aumenta 3^m56^sal día. Esto hace que elDía solar medio,de 24horasde duración, sea 3 minutos 56 segundos más largo que elDía estelar.Sin embargo, la irregularidad del movimiento orbital de la Tierra y la inclinación de su ecuador respecto al plano de la eclíptica hacen que la salida directa del Sol varíe de forma desigual y que la duración de un día solar verdadero pueda variar en ±25 segundos. Por lo tanto, durante el año se acumula la diferencia entrepromedioytiempo solar verdadero,que se denominaecuación del tiempoy oscila entre -16 y 14 minutos.^[9]

Matemáticas de la ascensión recta

Una de las dos coordenadas (con la declinación) que determinan la posición de un objeto en la esfera celeste es la ascensión recta.

$\sin \alpha \cos \delta =-\sin \beta \sin \epsilon +\cos \beta \cos \epsilon \sin \lambda \,$

donde $\lambda \,$ es lalongitud celeste, $\beta \,$ es lalatitud celeste, $\epsilon \,$ es laoblicuidad de la eclípticay vale $\epsilon \,$ =23º26', $\alpha \,$ es la ascensión recta y $\delta \,$ es ladeclinación

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Para despejar α de la ecuación:

$\sin \alpha \cos \delta =-\sin \beta \sin \epsilon +\cos \beta \cos \epsilon \sin \lambda,$

Dividimos ambos lados por cos(δ):

${\frac {\sin \alpha \cos \delta }{\cos \delta }}={\frac {-\sin \beta \sin \epsilon +\cos \beta \cos \epsilon \sin \lambda }{\cos \delta }},$

Usando la identidad trigonométrica de la tangente (tan(α) = sin(α)/cos(α)) para el lado izquierdo y dividiendo los términos del lado derecho, obtenemos:

$\tan \alpha =-{\frac {\sin \beta \sin \epsilon }{\cos \delta }}+{\frac {\cos \beta \cos \epsilon \sin \lambda }{\cos \delta }},$

Usando la identidad trigonométrica de la suma para el segundo término en el lado derecho, obtenemos:

$\tan \alpha =-{\frac {\sin \beta \sin \epsilon }{\cos \delta }}+{\frac {\cos \beta \cos \epsilon }{\cos \delta }}\sin \lambda,$

Multiplicando ambos lados por cos(δ) para eliminar la fracción, obtenemos:

$\sin \alpha \cos \delta =-\sin \beta \sin \epsilon \cos \delta +\cos \beta \cos \epsilon \sin \lambda \cos \delta,$

Usando la identidad trigonométrica de la suma nuevamente para el segundo término en el lado derecho, obtenemos:

$\sin \alpha \cos \delta =-\sin \beta \sin \epsilon \cos \delta +{\frac {\cos \beta \cos \epsilon \cos \delta }{\cos \epsilon }}\sin \epsilon \sin \lambda,$

Simplificando la expresión, obtenemos:

$\sin \alpha \cos \delta +\sin \beta \sin \epsilon \cos \delta ={\frac {\cos \beta \cos \delta }{\cos \epsilon }}\sin \epsilon \sin \lambda,$

Dividiendo ambos lados por cos(δ)cos(ε) y multiplicando por cos(α)cos(ε), obtenemos:

$\sin \alpha \cos \epsilon \cos \delta +\sin \beta \sin \epsilon \cos \alpha \cos \delta =\cos \beta \sin \lambda \sin \epsilon \cos \alpha,$

Usando la identidad trigonométrica de la suma nuevamente, obtenemos:

$\sin(\alpha +\beta )\cos \epsilon \cos \delta =\cos \beta \sin \lambda \sin \epsilon \cos \alpha,$

Dividiendo ambos lados por cos(β)cos(ε)sin(λ) y multiplicando por sin(α), obtenemos:

$\tan \alpha ={\frac {\sin \beta \sin \epsilon }{\cos \delta }}-{\frac {\sin(\alpha +\beta )\cos \epsilon }{\cos \delta \sin \lambda }},$

Esta es la ecuación despejada para α.

Efectos de la precesión

Artículo principal:Precesión axial

El eje de la Tierra traza un pequeño círculo (en relación con su ecuador celeste) lentamente hacia el oeste alrededor de lospolos celestes,completando un ciclo en unos 26.000 años. Este movimiento, conocido comoprecesión,hace que las coordenadas de los objetos celestes estacionarios cambien continuamente, aunque con bastante lentitud. Por lo tanto, lascoordenadas ecuatoriales(incluida la ascensión recta) son inherentemente relativas al año de su observación, y los astrónomos las especifican con referencia a un año en particular, conocido comoepoc.Las coordenadas de diferentes épocas deben girarse matemáticamente para que coincidan entre sí, o para que coincidan con una época estándar.^[10] La ascensión recta para las "estrellas fijas" en el ecuador aumenta unos 3,1 segundos por año o 5,1 minutos por siglo, pero para las estrellas fijas alejadas del ecuador la tasa de cambio puede ser cualquier cosa desde el infinito negativo hasta el infinito positivo. (A lo largo de un ciclo de precesión de 26.000 años, las "estrellas fijas" alejadas de lospolos de la eclípticaaumentan su ascensión recta en 24 horas, es decir, unos 5,6' por siglo, mientras que las estrellas situadas a 23,5° de un polo de la eclíptica experimentan un cambio neto de 0h. La ascensión recta dePolarisaumenta rápidamente en el año 2000 era de 2,5h, pero cuando se acerque más al polo norte celeste en 2100 su ascensión recta será de 6h. ElPolo Norte de la EclípticaenDracoy elPolo Sur de la EclípticaenDoradoestán siempre en ascensión recta 18^hy 6^hrespectivamente.

La época estándar utilizada actualmente esJ2000.0,que es el 1 de enero de 2000 a las 12:00TT.El prefijo "J" indica que se trata de unaépoca juliana.Antes de J2000.0, los astrónomos utilizaban las sucesivasÉpocas besselianas.B1875.0, B1900.0 y B1950.0.^[11]

Véase también

Referencias

↑U.S. Naval Observatory Nautical Almanac Office (1992). Seidelmann, P. Kenneth, ed.Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac.University Science Books, Mill Valley, CA. p.735.ISBN 0-935702-68-7.
↑Blaeu, Guilielmi(1668).Institutio Astronomica.Apud Johannem Blaeu. p. 65.,"Ascensio rectaenlatínSolis, stellæ, aut alterius cujusdam signi, est gradus æquatorus cum quo simul exoritur in sphæra recta "; traducido aproximadamente,"Ascensión rectadel Sol, las estrellas, o cualquier otro signo, es el grado del ecuador que se eleva junto en una esfera recta "
↑Lathrop, John (1821). Wells y Lilly y J.W. Burditt, Boston, ed.Tratado Compendioso sobre el Uso de Globos Terráqueos y Mapas.pp.29,39.
↑Moulton, Forest Ray(1916). Macmillan Co., Nueva York, ed.Introducción a la Astronomía.pp.125-126.
↑Moulton (1916), p. 126.
↑Suplemento explicativo(1992), p. 11.
↑Blaeu (1668), p. 40–41.
↑Konononovich, Frost, 2004.
↑Kononovich, Moroz, 2004.
↑Moulton (1916), pp. 92-95.
↑véase, por ejemplo,U.S. Naval Observatory Nautical Almanac Office; U.K. Hydrographic Office; H.M. Nautical Almanac Office (2008). «Escalas de tiempo y sistemas de coordenadas, 2010». En U.S. Govt. Printing Office, ed.El Almanaque Astronómico para el Año 2010.p. B2.

Enlaces externos

MEASURING THE SKY A Quick Guide to the Celestial SphereJames B. Kaler, University of Illinois
Celestial Equatorial Coordinate SystemUniversity of Nebraska-Lincoln
Celestial Equatorial Coordinate ExplorersUniversity of Nebraska-Lincoln
Merrifield, Michael.«(α,δ) – Right Ascension & Declination».Sixty Symbols.Brady Haranfor theUniversity of Nottingham.
Sidereal pointer(Torquetum) – to determineRA/DEC.

Datos:Q13442

[1] U.S. Naval Observatory Nautical Almanac Office (1992). Seidelmann, P. Kenneth, ed.Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac.University Science Books, Mill Valley, CA. p.735.ISBN 0-935702-68-7.

[2] Blaeu, Guilielmi(1668).Institutio Astronomica.Apud Johannem Blaeu. p. 65.,"Ascensio rectaenlatínSolis, stellæ, aut alterius cujusdam signi, est gradus æquatorus cum quo simul exoritur in sphæra recta "; traducido aproximadamente,"Ascensión rectadel Sol, las estrellas, o cualquier otro signo, es el grado del ecuador que se eleva junto en una esfera recta "

[3] Lathrop, John (1821). Wells y Lilly y J.W. Burditt, Boston, ed.Tratado Compendioso sobre el Uso de Globos Terráqueos y Mapas.pp.29,39.

[4] Moulton, Forest Ray(1916). Macmillan Co., Nueva York, ed.Introducción a la Astronomía.pp.125-126.

[5] Moulton (1916), p. 126.

[6] Suplemento explicativo(1992), p. 11.

[7] Blaeu (1668), p. 40–41.

[FOOTNOTEKonononovich,_Frost2004-8] Konononovich, Frost, 2004.

[FOOTNOTEKononovich,_Moroz2004-9] Kononovich, Moroz, 2004.

[10] Moulton (1916), pp. 92-95.

[11] véase, por ejemplo,U.S. Naval Observatory Nautical Almanac Office; U.K. Hydrographic Office; H.M. Nautical Almanac Office (2008). «Escalas de tiempo y sistemas de coordenadas, 2010». En U.S. Govt. Printing Office, ed.El Almanaque Astronómico para el Año 2010.p. B2.

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