Astroblog
Construcción de telescopios y astronomía observacional

http://blogs.montevideo.com.uy/aceretta |  Agregar a favoritos  | 
Turbulencia atmosférica (Seeing)

31.03.2008 20:18

Una de las preguntas que se me vino a la mente cuando tomé las primeras imágenes con el 30 cm fue: "¿porque las estrellas aparecen tan grandes?".

Intente mejorar el foco pensando que era un problema de foco hasta que se me ocurrió tomar un video de una estrella brillante a 30 cuadros por segundo y ahí encontré una posible explicación.

La estrella bailaba de una manera increíble, luego de tomar el video le corrí un programa que grafica el centroide de la estrella en cada cuadro y el resultado fue mas asombroso que el propio video. Durante una fotografía de larga exposición (varios segundos), la estrella se mueve cientos de veces con distancias entre saltos que llegan a los 3 o 4 segundos de arco dependiendo de la noche. En la imagen cada píxelcorresponde a 0,48 segundos de arco.

Esto entiendo yo es una posible explicación del tamaño grande de las estrellas.

Otra pregunta que se me vino a la mente: ¿por qué no lo noté antes con telescopios de menor diámetro?

Entonces buscando en Internet encontré un artículo de Alan MacRobert con una explicación muy detallada de este problema.

A continuación transcribo una parte del articulo.


Astronomía del Traspatio:
Derrotando al Seeing*
Por Alan MacRobert

VISIBILIDAD ATMOSFERICA A GRAN ALTURA

Hemos llegado al inevitable corazón del problema. No hay mucho que pueda usted hacer con el aire situado cientos metros arriba. Pero si podrá predecir cuando y donde será mas terso.

Los usuarios de telescopios reconocen dos tipos de condiciones de visibilidad atmosférica: "lenta" y "rápida." La lenta hace que tanto las estrellas como los planetas se bamboleen y meneen rápidamente; la rápida las vuelve bolas difusas que se mueven rápidamente. En el primer caso, debido que el ojo realiza el maravilloso trabajo de seguir al objeto, es posible observar las imágenes, pero en el segundo no se obtiene una respuesta rápida del ojo.

Una vieja parte del folklore del aficionado es que usted puede juzgar las condiciones de visibilidad atmosférica a simple vista chequeando cuantas estrellas parpadean. Esto a menudo da resultado. De manera semejante a las malas condiciones de visibilidad atmosférica, mucha de la turbulencia responsable del parpadeo se origina bastante cerca del piso. Pero las relacionadas con las altas capas atmosféricas escapan a esta prueba. Si el parpadeo de la estrella es mas rápido que el tiempo de resolución de su ojo (cerca de 0.1 segundos), esta parecerá brillar de manera estable aun si a través del telescopio se ve como una bola difusa nebulosa.

A menudo, los astrónomos hablan de "celdas de condiciones de visibilidad atmosférica", lentes de remolinos de aire cuyo tamaño varía desde unos cuantos milímetros hasta unos cuantos metros de amplitud, formando enjambres a través del cielo. Estos remolinos se forman cuando las masas de aire se sobreponen unas a otras -- horizontalmente por vientos, verticalmente por convección o ambas. Algunas veces, cuando se observa un objeto extendido como la Luna o un planeta, es posible que usted este enfocando sobre una capa horizontal de una " hoja de turbulencia" situada unos cientos de metros arriba. Las arrugas se agudizan cuando mueve el enfoque ligeramente fura de la posición de enfoque al infinito (alejar el ocular del objetivo). Esta es la firma de una capa de inversión en la que una masa de aire caliente fluye a través de una capa de aire mas fría debajo de ella. la diferencia de temperatura puede ser muy ligera.

Los remolinos grandes o de lento movimiento producen las condiciones de visibilidad atmosférica lentas, pero no permanecen por mucho tiempo. Sin importar el tamaño que los remolinos tengan cuando se inician, se rompen en otros cada vez mas pequeños. Cuando alcanzan la escala milimétrica disipan finalmente su energía en forma de calor a través de la fricción del flujo del aire (viscosidad)

Esta situación compleja desmiente un mito del saber popular del aficionado: el que el tamaño de las células es de 10 centímetros (4 pulgadas). De hecho, existen de todos los tamaños. Pero, las células dentro de este rango medio, tienen una propiedad importante: afectan mas seriamente a un gran telescopio que a uno pequeño. Si tiene un telescopio de 10 centímetros de abertura, las células de 10 centímetros o mayores que pasen a través de su línea de visión harán que una imagen se corra a los lados mientras permanece relativamente intacta. Las mismas células, al pasar frente a un telescopio de 30 centímetros de apertura sobre posicionarán de inmediato imágenes múltiples, obteniéndose una malla difusa.

Este hecho ha conducido a otra pieza del folklore: que cuando las condiciones de visibilidad atmosférica son malas, un gran telescopio muestra menos detalles que uno pequeño. Por consiguiente, usted podría mejorar las condiciones de visibilidad reduciendo la entrada de luz de su telescopio con una mascarilla de cartón.

Técnicamente hay algo de cierto en esto, un análisis matemático de las condiciones de visibilidad atmosférica ha demostrado que en términos prácticos la mejora esta entre levemente a no existente. Nunca he visto una mejora reduciendo la apertura de un telescopio cuando el problema fue por las condiciones de visibilidad atmosférica pobres. Lo mas que puede decirse es que en una verdadera noche putrefacta, tanto un telescopio pequeño como uno grande, ven igualmente mal. Mas aun, si restringe la entrada de luz, se perderá la oportunidad de vistas momentáneas de alta resolución que le proporcionaría la apertura total si el aire estuviera estable.

Existen razones, la mayoría malas, por las que es posible que vea mas en un telescopio obturado. Talvez sus ojos estuvieron deslumbrados por un planeta muy brillante; en tal caso, un filtro en el ocular resolvería mejor el problema. Talvez el enmascarado está cubriendo errores ópticos del objetivo, o talvez está haciendo que un ocular mediocre vea mejor al incrementar la relación f/ del telescopio. La colimación pobre es también menos dañina cuando la relación f/ se incrementa. Tanto en un reflector como en un Schmidt-Cassegrain, un enmascarado fuera del eje le da la ventaja de una apertura clara. El análisis matemático ha demostrado que la turbulencia atmosférica afecta ligeramente menos a una apertura clara que a una con obstrucción.


Inicio

Buscar
Buscar en Astroblog

Sobre mí
Astronomía desde el patio de casa. Bautizado como Astroblog por el amigo pparker. Mi blog se alimenta de tus comentarios. Alberto Ceretta aceretta@adinet.com.uy. Visitas desde 13/11/09:

Categorías

Mis Links

Archivo


Contacto

¿Qué es RSS?