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¿Cómo saber el estado del cielo?

primerasalida2021

Cuando salimos con nuestros telescopios a observar o a hacer astrofotografía es importante saber el estado del cielo ya que los resultados de la noche estarán muy condicionados por la atmósfera y la presencia de contaminación lumínica. En este artículo vamos a revisar algunas técnicas para conocer el estado del cielo y poder tener unos puntos básicos de referencia.

Factores que afectan al estado del cielo

Los valores que debemos analizar cuando queremos caracterizar un lugar de observación son variables y las condiciones no son extrapolables a otros lugares o noches de observación. Es decir, podemos tener unas condiciones muy favorables una noche y a la semana siguiente volver al mismo sitio y tener unas condiciones totalmente diferentes o bien durante la misma noche un observador situado a 10 km de nosotros puede tener unas condiciones totalmente diferentes a las nuestras. El estado del cielo no es inmutable ni debe ser medido de manera subjetiva.

Necesitaremos cielos muy oscuros, libres de contaminación lumínica, para poder observar la Luz Zodiacal.

Tenemos unos puntos básicos a analizar que son la oscuridad del cielo (o efecto de la contaminación lumínica y dispersión de la luz en la atmósfera), la transparencia y la estabilidad atmosférica. A menudo estos conceptos son confundidos o englobados erróneamente con el término «seeing» aunque como veremos más adelante éste debe ser utilizado únicamente para definir la estabilidad atmosférica.

Oscuridad del cielo

La oscuridad del cielo es uno de los aspectos en los que más nos fijamos cuando buscamos un buen lugar de observación. Por culpa de la contaminación lumínica cada vez tenemos menos lugares aptos para la práctica de la astronomía, sobre todo en su vertiente de observación de cielo profundo. Para buscar un buen lugar podemos ayudarnos de un mapa de contaminación lumínica con datos obtenidos por satélite pero no debemos tomarlo como una verdad absoluta; estos datos pueden estar falseados bien por antigüedad o bien por transición a luces LED cuya emisión en su componente azul es difícil de medir con los satélites actuales.

SQM de Unihedron

Es bastante habitual el uso de fotómetros portátiles como el famosísimo SQM de Unihedron (hay quien lo llama cariñosamente «lechugómetro») o el más potente TESS. El primero también puede ofrecer medidas muy variables de un equipo a otro y se recomienda su calibración con un fotómetro de referencia. Además también presenta cierta «ceguera» a la emisión en el azul de las luces LED pudiendo ofrecer resultados demasiado optimistas.

También es posible calcular la oscuridad del cielo si hacemos astrofotografía con algunas aplicaciones software. ASTAP incluye en sus últimas versiones un estimador de contaminación lumínica aunque es necesario hacer unas calibraciones previas para obtener valores aceptables.

Tenemos que tener en cuenta que también hay fuentes naturales de luz (aunque no las consideremos contaminación lumínica, como por ejemplo el airglow o la luz de la Luna, los planetas, la Vía Láctea o la Luz Zodiacal) que pueden afectar a nuestras mediciones.

En base a nuestras mediciones de oscuridad y estado del cielo (que deben realizarse a diferentes horas de la noche astronómica y apuntando a diferentes posiciones intentando evitar la Vía Láctea y la Luz Zodiacal) podemos tener un punto de referencia y empezar a determinar si un lugar es bueno o no para la práctica de la astronomía, aunque hay que tener en cuenta que hay otros factores que pueden afectar a la oscuridad del cielo como por ejemplo la transparencia.

Transparencia

La transparencia atmosférica es factor muy atendido por el observador veterano pero que pasa en ocasiones desapercibido por el recién iniciado. Las partículas en suspensión en la atmósfera (polvo, cenizas, hollín…) y la humedad afectan considerablemente a la capacidad de transmisión de la luz en el medio y empeoran el estado del cielo.

Puesta de Sol en un día de calima

La presencia de humedad en nuestra atmósfera es muy variable y depende de la altitud, presión, temperatura, corrientes de aire y proximidad a grandes masas de agua. Podemos medir la presencia de humedad en las capas bajas con un higrómetro pero ¿Sabías que podemos ayudarnos de un termómetro infrarrojo para medir la humedad en capas altas? Una noche de invierno fría y seca ofrecerá valores de -20ºC o incluso menos si apuntamos un termómetro infrarrojo hacia el cielo. En cambio, si hay nubes altas o humedad los valores del termómetro serán más elevados por la emisión infrarroja de esas pequeñas gotitas de agua.

Estos termómetros IR son muy económicos y ocupan poco espacio. Te recomiendo llevarlos siempre junto con tu equipo astronómico. ¿Quién no ha observado en una de esas gélidas noches invernales con advección de viento polar continental (el famoso general invierno) y se ha vuelto a casa con la sensación de haber disfrutado de la mejor noche astronómica de su vida?

Una pobre transparencia atmosférica influirá en la oscuridad del cielo ya que la luz se verá dispersada por esas partículas en suspensión y tendremos una noche «lechosa» en la que el brillo del cielo será elevado aunque no tengamos fuentes de contaminación lumínica próximas. No esperemos un gran estado del cielo entonces si salimos a observar en episodios de calima aunque estos fenómenos si que inciden favorablemente en el tercer aspecto, la estabilidad atmosférica.

Mediante software también podemos evaluar la transparencia atmosférica. En PixInsight, por ejemplo podemos hacer uso de la herramienta «Blink» para comparar las diferentes imágenes y el fondo de cielo. Si vemos que nuestras imágenes cada vez están más claras es señal inequívoca de que la transparencia atmosférica está empeorando.

La estabilidad atmosférica

Al hablar de estabilidad atmosférica si que podemos utilizar correctamente el término «seeing». El seeing es uno de los aspectos más importantes para definir el estado del cielo. Las corrientes de aire tanto a baja como a gran altura (como el jet stream) afectan muy negativamente a la observación astronómica ya que mueven muy rápidamente las partículas que hay en el aire y producen un efecto de dispersión de la luz a muy alta frecuencia. Esto se traduce en centelleo o titilo de las estrellas incluso a simple vista cerca del cénit.

Imagen de Júpiter con muy buen seeing.

Con mal seeing la imagen de los astros a través del telescopio resulta temblorosa y puede hacerse difícil encontrar un buen punto de enfoque. En astrofotografía planetaria obtendremos imágenes borrosas y faltas de todo detalle mientras que en cielo profundo las estrellas aparecerán agrandadas y desenfocadas (mientras nuestro autoguiado adolece de sobrecorrecciones).

La inestabilidad atmosférica puede ser también local producida por un obstáculo geográfico, como una montaña o por el fenómeno de inversión térmica producida en un valle, por lo tanto debemos estudiar diferentes lugares de observación para encontrar sus puntos débiles y fuertes. Como indicaba al principio del artículo dos observadores situados a pocos kilómetros de distancia pueden tener un seeing totalmente diferente simplemente por el hecho de que uno de ellos se encuentra por encima de la capa térmica que provoca las turbulencias atmosféricas, por este motivo los grandes observatorios astronómicos se ubican en lugares altos y con mucha estabilidad como son las islas oceánicas. Estos lugares gozan de un estado del cielo perfecto durante muchas noches del año.

Podemos hacer una estimación más o menos subjetiva del seeing aplicando la escala de Antoniadi o la escala de Pickering. Si queremos ser más precisos, mediante software podemos medir el FWHM de las estrellas. PixInsight y muchas otras herramientas pueden hacerlo, incluso PHD Guiging muestra este dato casi en tiempo real mientras hace el autoguiado.

https://www.youtube.com/watch?v=sQvMOt7Bh6w
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