Astrometría


La astrometría es una rama de la astronomía que implica mediciones precisas de las posiciones y movimientos de las estrellas y otros cuerpos celestes . Proporciona la cinemática y el origen físico del Sistema Solar y nuestra galaxia , la Vía Láctea .

La historia de la astrometría está ligada a la historia de los catálogos de estrellas , que dieron a los astrónomos puntos de referencia de los objetos en el cielo para que pudieran seguir sus movimientos. Esto se remonta a Hiparco , quien alrededor del 190 a. C. usó el catálogo de sus predecesores Timocharis y Aristillus para descubrir la precesión de la Tierra . Al hacerlo, también desarrolló la escala de brillo que todavía se usa en la actualidad. [1] Hipparchus compiló un catálogo con al menos 850 estrellas y sus posiciones. [2] El sucesor de Hiparco, Ptolomeo , incluyó un catálogo de 1.022 estrellas en su obra Almagesto., dando su ubicación, coordenadas y brillo. [3]

En el siglo X, Abd al-Rahman al-Sufi realizó observaciones sobre las estrellas y describió sus posiciones, magnitudes y color de estrellas ; además, proporcionó dibujos para cada constelación, que se muestran en su Libro de estrellas fijas . Ibn Yunus observó más de 10.000 entradas para la posición del Sol durante muchos años utilizando un gran astrolabio con un diámetro de casi 1,4 metros. Sus observaciones sobre los eclipses todavía se utilizaron siglos después en las investigaciones de Simon Newcomb sobre el movimiento de la Luna, mientras que sus otras observaciones de los movimientos de los planetas Júpiter y Saturno inspiraron las de Laplace .Oblicuidad de la Eclíptica y Desigualdades de Júpiter y Saturno . [4] En el siglo XV, el astrónomo timúrida Ulugh Beg compiló el Zij-i-Sultani , en el que catalogó 1.019 estrellas. Al igual que los catálogos anteriores de Hiparco y Ptolomeo, se estima que el catálogo de Ulugh Beg tuvo una precisión de aproximadamente 20 minutos de arco . [5]

En el siglo XVI, Tycho Brahe usó instrumentos mejorados, incluidos grandes instrumentos murales , para medir las posiciones de las estrellas con mayor precisión que antes, con una precisión de 15 a 35 segundos de arco . [6] Taqi al-Din midió la ascensión recta de las estrellas en el Observatorio de Constantinopla de Taqi ad-Din usando el "reloj de observación" que inventó. [7] Cuando los telescopios se convirtieron en algo común, los círculos fijos aceleraron las mediciones

James Bradley intentó por primera vez medir las paralajes estelares en 1729. El movimiento estelar resultó demasiado insignificante para su telescopio , pero en cambio descubrió la aberración de la luz y la nutación del eje de la Tierra. Su catalogación de 3222 estrellas fue refinada en 1807 por Friedrich Bessel , el padre de la astrometría moderna. Hizo la primera medición de paralaje estelar: 0,3 segundos de arco para la estrella binaria 61 Cygni .

Al ser muy difícil de medir, solo se habían obtenido alrededor de 60 paralajes estelares a fines del siglo XIX, principalmente mediante el uso del micrómetro filar . Los astrógrafos que usaban placas fotográficas astronómicas aceleraron el proceso a principios del siglo XX. Las máquinas automáticas de medición de placas [8] y la tecnología informática más sofisticada de la década de 1960 permitieron una compilación más eficiente de los catálogos de estrellas . Iniciado a fines del siglo XIX, el proyecto Carte du Ciel para mejorar el mapeo de estrellas no pudo completarse, pero convirtió la fotografía en una técnica común para la astrometría. [9] En la década de 1980, los dispositivos de carga acoplada(CCD) reemplazó las placas fotográficas y redujo las incertidumbres ópticas a un milisegundo de arco. Esta tecnología hizo que la astrometría fuera menos costosa, abriendo el campo a una audiencia amateur. [ cita requerida ]


Ilustración del uso de la interferometría en el rango de longitud de onda óptica para determinar las posiciones precisas de las estrellas. Cortesía NASA/JPL-Caltech
Arte conceptual de la nave espacial TAU , un estudio de la década de 1980 que habría utilizado una sonda precursora interestelar para expandir la línea de base para calcular la paralaje estelar en apoyo de la astrometría.
Diagrama que muestra cómo un objeto más pequeño (como un planeta extrasolar ) que orbita un objeto más grande (como una estrella ) podría producir cambios en la posición y la velocidad de este último mientras orbitan su centro de masa común (cruz roja).
Movimiento del baricentro del sistema solar relativo al Sol.