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Jun 07 2013

Observaciones telescópicas de meteoros

La técnica habitualmente usada para la observación meteórica ha sido la visual, o sea, sin instrumentos ópticos. Sin embargo está no es la única técnica a nuestro alcance para poder realizar provechosas observaciones de meteoros. Entre ellas también deberemos destacar tales como técnicas fotográficas, telescópicas, radio y vídeo.
Cada técnica tiene sus ventajas e inconvenientes. La visual es una técnica que gracias a su gran campo y su sencillez permite la recogida de gran cantidad de observaciones, y gracias al gran volumen de datos permite obtener información precisa sobre la actividad existente. Pero esta técnica, presenta imprecisión a la hora de dibujar los trazos por lo que resulta muy difícil determinar con exactitud el punto radiante.
Por otro lado la técnica fotográfica nos ofrece precisión en el trazo, pero queda muy limitada en cuanto a magnitudes débiles, siendo este límite inferior al visual. Además el coste del equipo es superior.
La técnica de observación de radio, si bien nos proporciona información de un gran rango de magnitudes, no es capaz de informarnos de su punto radiante, a lo que debemos sumar que dichos equipos suelen ser costosos.
La técnica de observación de vídeo, es de todas la que mejor información suministra, tanto en la precisión del trazo como en rango de magnitudes, pero su alto coste, por el requerimiento de un equipo de vídeo y un ordenador, junto al lento proceso de análisis, generalmente la convierten en una técnica poco practicada.
Finalmente, está la observación telescópica, la cual ofrece una serie de ventajas que todos los aficionados a la observación de meteoros deberían tener en cuenta. En primer lugar es una técnica que permite una precisión en los trazos equiparable a la fotográfica o al vídeo. El rango de magnitudes sin embargo es muy superior a la fotográfica y equiparable también a la técnica de vídeo. Además, el coste del equipo necesario para observaciones telescópicas es muy inferior al de un equipo de vídeo. La única desventaja que tiene es su reducido campo visual, que generalmente ronda entre los 3 y 7 grados. Las principales áreas de trabajo de las observaciones telescópicas son: la determinación con fabulosa exactitud de los radiantes, su desplazamiento diario, la observación de radiantes prácticamente imposibles de detectar visualmente, la detección de subradiantes y el estudio de la actividad de las partículas menos pesadas de los enjambres.

Para observar telescópicamente, un equipo económico es suficiente. Para empezar con unos simples prismáticos de 50 mm de abertura serán suficientes. Con este equipo se pueden obtener grandes resultados y se pueden llegar a observar meteoros de la magnitud 9, 40 veces más débiles que los más débiles observables visualmente. Los prismáticos que mejores resultados ofrecen son los de 80 mm de diámetro, pues con ellos es perfectamente posible observar meteoros de la magnitud 10. En cuanto a los aumentos deberemos tener muy en cuenta que, a igualdad de apertura, más aumentos no van a significar un aumento de magnitud límite, sino todo lo contrario, tendremos menos campo, observaremos menos meteoros y existirá mayor influencia en la observación de las vibraciones. El equipo ideal es aquel que ofrece una pupila de salida idéntica al diámetro de nuestra pupila en observación nocturna. Este número se obtiene dividiendo la abertura en mm entre los aumentos. Así pues, para una pupila de 7 mm los ideales son los 7×50 mm o los 11×80 mm, pero para una pupila de 5 mm serán los 10×50 mm o 16×80 mm.
Un aspecto fundamental a tener en cuenta a la hora de observar es la comodidad. Tenemos que pensar que si nuestro intervalo de observación será de 30 a 40 minutos, durante la mayor parte de dicho tiempo deberemos observar por el ocular sin apenas movernos, lo cual si no tenemos una postura cómoda será prácticamente imposible de aguantar. Deberemos estar reclinados en una silla de playa. No es posible sostener los prismáticos a pulso durante tanto tiempo, por lo que será imprescindible apoyarlos en un trípode, aunque por propia experiencia, lo mejor es construirse una montura en horquilla que los soporte. Finalmente debemos tener una tabla para apoyar el parte de observación, el mapa de la zona observada, un bolígrafo, una regla, el cronómetro y una linterna de luz roja.
También se suele observar con telescopios, pero deberemos tener en cuenta el campo visual, ya que éste debe rondar a los 3 grados.
Algo que se debe tener presente es que el número de meteoros observados de esta manera es mucho menor que visualmente. Así pues es perfectamente posible observar 100 meteoros visualmente pero telescópicamente no pasar de 15. Pero tendremos que tener en cuenta el campo visual, que es sólo de 5º. Si en observaciones visuales tuviésemos dicho campo probablemente no llegaríamos a observar ni dos meteoros. Por lo general todos son más débiles de la magnitud 5, siendo los meteoros de la magnitud 4 tan brillantes como visualmente los de la 0. Un meteoro de la magnitud 0 a través de unos prismáticos es muchísimo más espectacular que un bólido de la –5 visualmente.
Un ejemplo de observación les ha sido entregado a ustedes en el dossier. La primera hoja es donde anotaremos los datos de la observación y los de los meteoros individualmente, la segunda hoja es el mapa donde dibujar el trazo.
En el parte de observación anotaremos entre otros datos la fecha en formato doble, nuestra localización e instrumento. En la tabla inferior indicaremos las horas de comienzo y final de cada intervalo de observación, el tiempo efectivo, el mapa que se usa, una referencia cruzada con el mapa y el límite de magnitud.
En el caso de la referencia cruzada, denotada por x-reference, ésta nos servirá en el caso de usar por dos veces el mismo número de mapa en una noche para identificar más rápidamente cual de los mapas pertenece a cada intervalo. En el límite de magnitud, denotado por las siglas lm, pondremos la que observamos por el instrumento en el mapa pequeño situado en la esquina superior derecha del mapa principal sobre el cual habremos dibujado los trazos. Si anotamos la visual en la parte superior del parte marcaremos la opción NE.
A continuación tenemos un área destinada a la recogida de los datos de cada uno de los meteoros. La primera columna, número, será un número secuencial comenzando por el uno, que nos permitirá localizar el meteoro en el mapa. A continuación tenemos la hora y la magnitud. En la columna hora no es necesario aportar los segundos. Para estimar la magnitud en el mapa aparecen las magnitudes sin coma decimal de algunas estrellas. Lo siguiente que tenemos es la velocidad. Está es una escala que va de la A a la F, siendo la A la velocidad más lenta, y F la más rápida. La siguiente columna hace referencia al tipo de trazo del meteoro. Un 00 indicaría que el meteoro comenzó y terminó fuera del campo visual, un 01 sería que comenzó fuera pero terminó dentro, un 10 sería que comenzó dentro pero terminó fuera y un 11 sería que tanto su comienzo como el final están dentro del campo visual.
A continuación tenemos la columna Rel, que hace referencia a fiabilidad de la observación, siendo 1 muy fiable y 3 poco fiable. La siguiente columna, tr, train, hace referencia a la duración de la estela si la hubiese. Deberemos marcar en el mapa qué parte del trazo meteórico presentó estela. Las siguientes cuatro columnas hacen referencia a las coordenadas cartesianas del trazo, que mediremos una vez terminada la observación. En la última columna indicaremos cualquier nota que creamos de interés.
En el mapa deberemos dibujar los trazos indicando el número secuencial asignado al meteoro en el parte, al comienzo del trazo. En el caso de trazos de tipo 00, 01 o 10 haremos una pequeña marca perpendicular al trazo en el punto por el que entra o abandona el campo visual. Así mismo sobre el trazo indicaremos la dirección mediante una flecha. En el apartado escala, anotaremos las distancias entre los puntos A y B, B y D, D y C, y C y A que aparecen en las esquinas interiores del mapa. Este dato permitirá tener en cuenta la escala de la fotocopia del mapa con respecto al original.
El mapa se identifica por un código, compuesto de dos letras y 3 cifras. Por ejemplo los mapas con un campo visual de 7 grados se denominan TA mientras que los de 5 grados se denominan TC.
Algo muy importante a tener en cuenta tanto a la hora de dibujar el trazo como al tomar medidas, es la precisión, en lo cual deberemos poner el máximo cuidado. A la hora de dibujar el trazo en el mapa, deberemos seguir por un momento observando para recordar su posición exacta con respecto al fondo de estrellas.
El dibujo del trazo se hará solamente cuando la actividad sea normal o baja, pero cuando sea alta prescindiremos de los mapas e intentaremos registrar los datos mediante una grabadora para reducir el tiempo perdido en la anotación de los datos. En cualquier observación, es fundamental el dato de la magnitud del meteoro: así pues cualquier observación que carezca de dicho dato no tendrá validez alguna.
A continuación voy a presentar brevemente los resultados obtenidos mediante esta técnica de observación en el periodo de un año, desde diciembre de 1.996 hasta noviembre de 1.997. Para determinar la asociación de un meteoro a un radiante se ha empleado el programa Radiant del IMO y para medir la actividad compararemos generalmente el número de meteoros del radiante con el fondo esporádico. El instrumento usado fueron unos prismáticos de 10×50 mm montados sobre una montura de horquilla, construida de madera cuyo coste no excede de las 2.000 pts. Los mapas usados fueron de 5º de campo.
En los meses de Diciembre de 1.996 y Enero de 1.997 se siguieron los radiantes de las Coma Berínidas, Cuadrántidas y delta Cáncridas. Se pudieron observar en unas 12 horas de tiempo efectivo 53 meteoros, de los cuales 3 fueron Coma Berínidas. La magnitud media de los meteoros fue de 6,6. Se observaron 4 estelas, casi un 8 % de los meteoros, porcentaje similar a la media visual.
En los meses de Febrero, Marzo y Abril se siguieron las delta Leónidas y Virgínidas. Se observaron 33 meteoros en poco más de 11 horas. Nuevamente se pudieron observar 3 Virgínidas, 2 de ellas la noche del 3 al 4 de Febrero, lo que indica que dicha noche tuvieron una actividad del 40 % del total. Se observaron 3 estelas.
En los meses de Mayo y Junio se observaron las Sagitáridas y Eta Acuáridas durante 2,5 horas, observando 9 meteoros, todos ellos esporádicos. La principal desventaja para la observación de estos radiantes es su mala situación en el cielo para observadores nórdicos. Estos radiantes son poco conocidos, principalmente por su baja actividad y porque los observadores telescópicos suelen estar situados muy al norte.
Durante el mes de Julio y comienzos de Agosto el estudio se centró en los complejos de Acuario, de los cuales el más activo son las delta Acuáridas sur. En casi 5 horas se logró observar 20 meteoros, aunque solo se logró detectar una capricórnida. La magnitud media de los meteoros fue de 6,7.
A mediados de Agosto llegan las Perseidas. Dada su alta actividad, fue de este radiante del que más datos se han podido obtener. En total 12,5 horas de observación permitieron registrar 106 meteoros, una cantidad muy considerable. En particular, la noche del 11 al 12 de Agosto en 4,5 horas se logró observar más de 50 meteoros, una cantidad altísima, y la siguiente noche, en menos de 3 horas, otros 30 más. De todos los meteoros observados 30 eran Perseidas. La magnitud límite media fue 9,1 aunque en intervalos se llegó a superar la 10. Uno de los cálculos realizados en base a las observaciones ha sido la relación poblacional, la cual es inferior de media a la visual, cosa que concuerda con otras observaciones realizadas años anteriores. Un apartado complicado de realizar es el cálculo de la actividad observada. Visualmente se calcula mediante la tasa horaria cenital o THZ, cuya expresión les ha sido entregada a ustedes junto al ejemplo de la observación.
La THZ se compone de 5 términos. El primero es la frecuencia horaria, que son los meteoros por hora observados, pero es un dato engañoso pues deberemos corregirle según nuestras condiciones particulares. Para corregirle se incluyen cuatro factores. El primero es el factor de corrección por nubosidad, que nos ajusta el número de meteoros por hora ocultados por la nubosidad. El segundo es la corrección por altura del radiante, pues cuanto más bajo se encuentre éste, más meteoros quedan ocultos por el horizonte. Otro factor el la corrección por límite de magnitud, generalmente denominada MALE , que estandariza todas las observaciones a una magnitud límite, que tiene como valor 6,5. El último factor es la corrección personal, que tiene en cuenta el estado de fatiga y perdida de atención del observador, pero que solo se usa en observaciones donde participan muchos observadores.
Así pues la THZ son los meteoros observados en una hora con el radiante en el cenit, sin nubosidad y con una magnitud límite de 6,5.
Para calcular la THZ telescópica se ha tenido en cuenta que el instrumento tiene como límite de magnitud 10,5 y un campo de solo 5º, en el caso de los prismáticos de 10×50. Es importante que no se confunda la actividad telescópica con la visual, pues una actividad de 25 meteoros por hora telescópica puede ser de más de 100 visualmente.
En el caso de las Perseidas, en la noche del 11 al 12 este valor ronda desde los 10 hasta los 16 meteoros por hora. Sin embargo, en la siguiente noche este valor llega a ascender a los 25 meteoros por hora. Esto nos muestra que la observación concuerda perfectamente con el pronóstico de un máximo para las partículas más débiles posterior al visual. Este máximo tiene lugar el día 12 a las 11 de la noche Tiempo Universal. Estudiando la relación entre Perseidas y esporádicos, el resultado es idéntico.
En cuanto a las estelas se observaron en total 7.
En el mes de Septiembre la observación se centró en las Aurígidas, observándose en poco más de 2,5 horas 7 meteoros, uno de los cuales era una Aurígida.
En Octubre y Noviembre la observación se centró en los radiantes de las Táuridas y Oriónidas. Las Táuridas son especialmente interesantes para el observador telescópico pues presentan meteoros lentos y débiles. En este periodo se han podido observar 27 meteoros en casi 8 horas, siendo 3 de ellos Táuridas, y otro una Oriónida.
En total, en este año de observaciones se ha observado durante 55 horas un total de 260 meteoros, lo que viene a ser una media de 5 meteoros observados por hora. Así mismo un 17% de los meteoros han estado asociados a los radiantes estudiados.
Entre los radiantes más interesantes para observar se encuentran todos aquellos que presentan abundancia en meteoros débiles y cuyas partículas tienen una velocidad geocéntrica lenta, como las virgínidas, sagitáridas, acuáridas, píscidas, táuridas y gemínidas, aunque telescópicamente también se pueden seguir radiantes de velocidad rápida sin problema alguno.
En España este método es muy poco prácticado, pero ha demostrado en otros paises donde esta práctica observacional es habitual ofrecer resultados de gran precisión y determinar posiciones de radiantes y subradiantes con un precisión altísima. 

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