INTRODUCCIÓ A L'OBSERVACIÓ ASTRONÒMICA

INTRODUCCIÓ 

Fa ja uns quants anys, durant els últims mesos del servei militar, era ple estiu. Al quarter tancaven les llums durant la nit en prevenció d’atacs aeris (!) i, en la foscor, recordo haver vist una gran banda lluminosa que creuava el cel. No m’hi havia fixat mai. I no hi vaig pensar més fins que l’estiu passat vaig decidir tornar-la a veure, ja en família. Vam haver d’apartar-nos dels nuclis urbans i la seva horrible contaminació lumínica. I un cop envoltats de negror, allà estava, majestuosa, la Via Làctia, creuant les constel·lacions de Sagitari, l'Àguila, el Cigne i Cassiopea, entre d’altres. Un espectacle magnífic que per a molts passa desapercebut tota la vida. La nostra pròpia galàxia!

Durant milers d’anys, els nostres avant-passats sí que van tenir present el cel nocturn, gairebé cada nit de les seves vides. Abans de l’electrificació de les zones urbanes, no tan sols era impossible deixar d’observar el cel nocturn sinó que aquest devia constituir el més gran espectacle  al que podien accedir. Totes les cultures del món l’han observat i en ell han reflectit els seus mites i llegendes, temors i esperances, especulacions i descobriments. Per què nosaltres ara li hauríem de donar l’esquena?

L’observació astronòmica actual cal entendre-la com un aiguabarreig del saber ancestral amb la ciència més avançada. És impossible parlar de nebuloses, forats negres i quàsars sense ubicar aquests objectes en un cel plagat de figures de l’antiguitat mitològica. Com veurem, les constel·lacions seran el mapa sobre el qual situarem els objectes del cel nocturn. I no patiu, que amb les eines que us proposarem serà molt senzill mantenir el rumb enmig de l’immens oceà còsmic.

Estructurarem aquesta Introducció a l’Observació Astronòmica (I.O.A.) en dos grans blocs: El primer serà dedicat a l’observació a ull nu o, com a molt, amb l’ajuda de binocles. Al mateix temps, dividirem aquest primer bloc en dos apartats: Com observar i Què observar. El segon bloc tindrà idèntica estructura i estarà dedicat a l’observació amb telescopi. Comencem!

RECOMANACIONS 

Per a no perdre el nord en cap sentit, és recomanable una brúixola i indispensable un mapa del firmament: Un planisferi celeste. Tot i que qualsevol carta del cel ha servit i continua servint per a orientar-se i saber què estem veient, les noves tecnologies posen al nostre abast recursos molt més potents i accessibles. Tot seguit us presentem algunes eines que ens facilitaran molt l’observació astronòmica. Algunes creiem que són indispensables i unes altres poden ser un magnífic exercici per a familiaritzar-se amb els astres des de casa. Els softwares ocupen molt poc espai, són gratuïts i els podreu descarregar fent clic al seu nom.

Stellarium. Imprescindible! Es tracta d’un petit programa que convertirà el nostre ordinador en un planisferi celeste. Amb el ratolí podrem recórrer el cel, cercar qualsevol objecte pel seu nom (preferiblement el seu nom de catàleg), fer avançar o retrocedir el temps (anys i tot), ampliar qualsevol zona o situar-nos a qualsevol latitud del món. Podrem seleccionar qualsevol objecte i ampliar-lo per a veure’n els detalls, la magnitud i la distància a la que es troba. També permet veure els dibuixos de les constel·lacions o només les línies, l’eclíptica, les coordenades celestes i tot el que calgui. A més, es pot configurar en català, així que no es pot demanar res més!

Ja a l’ordinador de casa és una xalada jugar amb l’Stellarium. El podem utilitzar per a planificar una observació o, si tenim un portàtil, endur-nos-el per a consultar-lo mentre observem. Per tal de protegir l’adaptació de la vista a la foscor, pot operar en mode nocturn.  

Celestia. Un simulador del cosmos, convertirà la pantalla de l’ordinador en la finestra d’una nau espacial capaç de viatjar milers de vegades més ràpid que la llum a qualsevol indret, fins i tot fora de la Via Làctia. Permet obtenir panoràmiques des de qualsevol punt i navegar amb detall per tot el Sistema Solar. No és útil durant  l’observació, però ajuda a conèixer els astres que després observarem o haurem observat. Molt divertit!  

Mapa Estelar. Una app per a smartphone d’Escapist Games Limited molt semblant a l’Stellarium, tot i que la simulació del cel no és tan real. Imprescindible si no tenim ordinador,  el mode AR permet navegar pel cel amb la pantalla tàctil o bé (i això és impressionant) dirigir el telèfon al cel i veure a la pantalla la regió a la que apuntem, amb totes les dades dels astres, distàncies, fotografies, etc…

Per suposat, qualsevol llibre dedicat al tema és absolutament recomanable, i n’hi ha moltíssims. Per si els podeu trobar, us en recomano dos de molt senzillets: 

Bernard Pellequer, Guía del Cielo. Biblioteca de Consulta, Alianza Ed.

P. Arranz García / J. García Martín, Fundamentos del telescopio. Equipo Sirius SA 

I una darrera recomanació, si us voleu iniciar a l’astronomia: Un podcast radiofònic setmanal argentí creat per l’astrofísic Ricardo Sánchez, amb el qual també podeu fer amistat via Facebook. Els programes són disponibles a Ivoox i els podeu descarregar a la següent adreça: 

http://www.ivoox.com/podcast-podcast-desde-sur-explorando-cosmos_sq_f15085_1.html 

Armats ja amb les eines necessàries, abriguem-nos bé si cal i disposem-nos a descobrir les meravelles del firmament!


1ª PART: OBSERVACIÓ A ULL NU

 

1. Introducció a l'Observació Astronòmica, 1.1 

COM OBSERVAR 

1.1.1 ADAPTACIÓ A LA FOSCOR

El primer que cal saber és que els únics instruments necessaris per a gaudir del cel nocturn són dos: L’ull dret i l’ull esquerre. Cap dels éssers humans nascuts abans de Galileu va tenir mai a les mans res que s’assemblés a un telescopi. I bé que Hiparc, Ptolomeu o Tycho Brahe el van gaudir, el cel nocturn! Tot depèn de la quantitat de llum que puguin captar el nostres ulls. En això es resumeix tot. Què és sinó un telescopi? Un aparell que fa entrar més llum als ulls. I uns binocles? El mateix.

Si no tenim aparells que permetin als nostres ulls captar més llum, haurem d’intentar que aquests s’espavilin per si mateixos. La natura ens ha preparat per a sobreviure, també en la foscor. Quan estem a les fosques, els nostres ulls s’adapten fins a un cert límit, dilatant al màxim la pupil·la i secretant una substància fotosensible anomenada púrpura retiniana. Tot el procés dura uns vint minuts. Però atenció! De la mateixa manera que ens adaptem als ambients amb poca llum, ens adaptem encara més ràpid a un increment sobtat de la lluminositat. Una llanterna massa potent destruirà ràpidament la púrpura retiniana i farà contraure la pupil·la, amb la qual cosa haurem de repetir tota l’adaptació des del principi. Una bona solució consisteix en cobrir les llums amb un paper o un plàstic de color vermell: La llum vermella no pertorba els ulls adaptats a la foscor. I un darrer recurs per observar objectes tènues consisteix en observar-los indirectament, de cua d’ull: La regió perifèrica de la retina conté unes cèl·lules molt més sensibles a la llum que les de la zona central, més sensibles al color.

Esquema de l'ull humà

1.1.2 L'INDRET D'OBSERVACIÓ

Pel que dèiem al punt anterior, és obvi que hem de protegir els nostres ulls dels ambients massa il·luminats. Però no només per això: Núvols apart, el principal obstacle de l’observador astronòmic actual el constitueix la contaminació lumínica provocada per la il·luminació artificial de les zones urbanes, sobretot les horribles bombetes de sodi de color ataronjat. La llum dels fanals rebota al terra i s’enlaira, dispersant-se per l’atmosfera baixa i creant un autèntic tel que oculta els astres, sobretot vora l’horitzó. I, el que és pitjor, encara que sortim d’una zona urbana, la llum de les poblacions veïnes seguirà dificultant la nostra observació. És per tant indispensable cercar indrets d’observació allunyats tan com sigui possible de la llum artificial i, a poder ser, elevats i amb un bon horitzó. De res servirà estar totalment a les fosques al fons d’una vall les vessants de la qual ens tapin el cel!

Un altre obstacle, òbviament, és la llum de la Lluna. Tot i no impossibilitar l’observació, la veritat és que la dificulta bastant. A menys que no la vulguem observar a ella mateixa (cosa indispensable de tant en tant), evitarem les nits properes al pleniluni. Per últim, esmentarem l’efecte atenuador de l’atmosfera, que filtra gran part de la llum dels astres. Sempre seran preferibles les nits amb una atmosfera clara i diàfana que les nits amb turbulències o calitges, tot i que aquest aspecte es torna molt més important quan observem amb telescopi. Arribat el moment, tornarem a parlar de les fases lunars i l’atmosfera.

Per acabar aquest apartat direm que, en el cas concret de Tossa, com que en principi no pujaràs a Cadiretes, a primera vista veiem dos indrets interessants per a l’observació astronòmica: El pla de St. Benet (amb una panoràmica limitada per les muntanyes circumdants) i l’antic camp de tir, el nostre candidat preferit… amb el permís dels fanals de Cala Llevadó.

Contaminació lumínica

1.1.3 BINOCLES

De cap manera hem de menystenir l'ajuda dels prismàtics del pare que tenim en un armari de casa! Per pocs augments que siguin capaços d'oferir, implicaran una major quantitat de llum que entrarà als nostres ulls. Els objectes visibles a simple vista són només una fracció dels que en realitat hi ha allà dalt: Només que mirem amb binocles qualsevol punt del cel en descobrirem molts més que són invisibles a l'ull nu. De fet, alguns objectes molt brillants, com la Lluna plena, poden arribar a ser més agraïts d'observar amb binocles que amb telescopi, car la potència d'aquest últim ens pot cansar la vista si no utilitzem un filtre.

La potència dels binocles ve expressada per unes xifres en forma de multiplicació, on la primera xifra indica els augments que proporciona l'instrument i la segona el diàmetre de l'objectiu, és a dir, l'obertura per on entrarà la llum. A més obertura, més llum entrarà i podrem captar objectes més tènues o imatges més definides.

En quant als augments, uns binocles modestos de 10 augments (10x), ens permetran veure els objectes com si fossin 10 vegades més a prop. Així, per exemple, veurem la lluna (situada a 384.000 kms) com si fos a només 38.000 kms o un estel a 40 anys llum com si només estigués a 4. Ja veieu que no cal menysprear mai el poder d'uns simples binocles!

Els números que defineixen els binocles es llegeixen "tal per qual", o sigui: 10x25 es llegirà "deu per vint-i-cinc" i les mides més usuals en astronomia són les de 7x50 i 10x50.

Cal tenir però present una cosa: Com veurem més endavant, l'observació amb instruments òptics requereix una ideal absència de vibracions que pertorbin la llum per tal de no deformar la imatge que es forma a l'ocular. Aguantar uns binocles amb els braços implicarà un cert cansament amb el pas del temps i unes inevitables tremolors degudes al propi pols de l'observador. No és cap broma procurar-se algun tipus de trípode, per petit que sigui, on fixar els binocles i poder-hi mirar sense tenir-los que aguantar a pols. Us assegurem que la imatge que veureu serà molt més nítida i la sessió d'observació força més descansada.

Binocles de 10x25

2. Introducció a l'Observació Astronòmica, 1.1.4

EL CEL

CONSTEL·LACIONS

Astronòmicament parlant, el cel està dividit en agrupacions d'estels anomenades constel·lacions, que no cal confondre amb els asterismes, dels quals en parlarem més endavant. Les constel·lacions tenen el seu origen a la més remota antiguitat i van ser creades ja pels homes primitius unint imaginàriament grups d'estels per a formar imatges, generalment inspirades en la seva mitologia divina, car era allà, al cel, on habitaven els seus déus. Ja a les pintures rupestres de les coves de Lascaux apareix un toro amb uns puntets al costat, molt probablement una representació de la constel·lació de Taure i les Plèiades. Trobem les Plèiades sovint representades en documents sumeris i els egipcis reverenciaven la constel·lació d'Orió. Fins i tot les misterioses línies de Nazca, segurament també representin constel·lacions. Nosaltres, que hem heretat la concepció grega del món, reconeixem les constel·lacions que ells van imaginar, amb la seva bella mitologia associada. Tot i així, no cal ser eurocèntrics: Altres cultures antiquíssimes com la xinesa, la hindú o les precolombines van establir des de molt antic la seva pròpia manera d'agrupar els estels.

De les 88 constel·lacions actuals, gairebé la meitat provenen de la mitologia grega i l'altra meitat són gairebé totes a l'hemisferi sud, que els grecs no podien veure. Van ser els navegants europeus de l'Edat Moderna els qui van posar nom a les constel·lacions australs, d'aquí que aquestes no tinguin la màgia de les constel·lacions borals. L'astrònom grecoegipci del segle II Claudi Ptolomeu redactà un tractat d'astronomia, l'Almagest, on  dividí el cel en 48 constel·lacions. Aquest llibre va constituir el cànon astronòmic durant més de 1000 anys i es conservà a través dels àrabs, els millors astrònoms de l'Edat Mitjana. D'aquí que les constel·lacions actuals que utilitza l'astronomia siguin les del món hel·lènic i que molts estels tinguin bonics noms d’origen àrab.

A l'Edat Moderna, però, els astrònoms començaren a crear noves constel·lacions per tal de facilitar la ubicació dels astres. A poc a poc s'anaren complicant les coses i arribà un moment en què el cel era un autèntic campi qui pugui: Unes constel·lacions existien per a uns però no per als altres, tal estrella uns la ubicaven en una constel·lació però uns altres a la del costat, els astrònoms d'un país posaven noms patriòtics als astres, que al país veí es deien d'una altra manera... Per això, l'any 1928, la Unió Astronòmica Internacional (UAI) va decidir reagrupar oficialment l'esfera celeste en 88 constel·lacions amb límits ben precisos i inamovibles per a tothom. Es crearen noves constel·lacions i se'n suprimiren d'altres. Finalment, després de moltes discussions, apel·lacions i  pactes entre la comunitat astronòmica, el nou mapa celeste fou publicat per la UAI el 1930.

Cal tenir en compte un aspecte important, quan ubiquem objectes a les constel·lacions: Els límits de cada una d'elles solen abraçar una zona del cel més gran que la figura que li dóna nom (l'aparcel·lament del cel és totalment arbitrari) i algunes vegades un objecte que està molt a prop d'una figura en realitat pertany a la constel·lació veïna. Un bon exemple el constitueix M 51, la Galàxia del Remolí, que tot i estar molt a prop de la cua del mànec de l’Óssa Major, en realitat pertany a la constel·lació de Llebrers.

  

Les constel·lacions més grans són Hidra Femella, Verge i l’Óssa Major. Les més petites, Sageta, Cavallet i Creu del Sud. La UAI conserva les denominacions en llatí, usant com a relatiu a cada constel·lació el seu genitiu.

Les estrelles de cada constel·lació s'ordenen generalment de major a menor brillantor (però no sempre!) assignant-les lletres de l'alfabet grec: Alfa per la més brillant, Beta per la segona més brillant, Gamma per a la tercera... Així Rigel, el segon estel més brillant de la constel·lació d'Orió, també s'anomena "Beta Orionis". Però no només això! Hi ha molts catàlegs estel·lars, de manera que cada estel sol tenir diversos noms. De nou Rigel, per exemple, que a més de Beta Orionis es diu també 19 Orionis, HP 24436, HD 34085 o HR 1713.

Durant la nit, la rotació terrestre farà canviar lentament el cel. A mesura que avancin les hores, els astres aniran apareixent sobre l'horitzó per l'est i desapareixent per l'oest (i més ràpid del que sembla). A més, amb els pas dels mesos, conforme la Terra vagi fent el seu camí al voltant del Sol, les constel·lacions aniran canviant. Excepte, com veurem, les que són vora els pols.

ASTERISMES

Un asterisme és una agrupació d'estrelles brillants, d'una mateixa constel·lació o de constel·lacions diferents, que formen elles mateixes una figura pròpia. Entre els primers exemples, el carro o cullera de l’Óssa Major o la "tetera" de Sagitari. A l'altra banda trobem el Triangle d'Estiu, format per les estrelles més brillants de les constel·lacions de Lira, Cigne i Àguila.

La "Tetera" de Sagitari.
 

COORDENADES CELESTES

Situar els objectes segons a quina constel·lació estiguin és un sistema molt inexacte i es fa necessari obtenir més precisió. Per això s'han establert diversos sistemes de coordenades celestes que, igual que les coordenades terrestres en un mapa, permeten determinar  la  posició exacta de qualsevol punt del firmament. Els fonaments teòrics d'aquests sistemes són molt complicats i, per a l'observació astronòmica inicial, no són necessaris. En essència, ens hem d'imaginar el cel com la part interior d'una immensa esfera que ens envolta a molta distància. En l'observació a ull nu les coordenades celestes poc importen, però si tenim un telescopi podrem orientar la muntura cap a qualsevol objecte del cel si en sabem les coordenades. A vegades, trobar alguns objectes especialment tènues es pot fer molt complicat sense recórrer als números. Actualment s'utilitzen sobretot dos sistemes de coordenades:

Les coordenades equatorials són un sistema de coordenades celestes que permeten determinar la posició d'un cos respecte a l'equador celeste i el primer punt d'Àries. Les seves dues coordenades són l'ascensió recta (AR) i la declinació (DEC).

L'AR equivaldria a la longitud en coordenades terrestres i s'expressa en hores, minuts i segons.

La DEC equivaldria a la latitud en coordenades terrestres i s'expressa en graus, de 0 a +90 a l'hemisferi nord i  de 0 a -90 a l'hemisferi sud.

Les coordenades horitzontals o altazimutals es basen en la mesura de determinats angles i les seves coordenades són Elevació i Azimut. És molt menys usada en astronomia aficionada que el sistema equatorial.

 

Coordenades Equatorials de Sirius

Un concepte important en aquest apartat és el de l'eclíptica. L'eclíptica és una línia imaginària que creua el cel i que equivaldria a la prolongació del pla equatorial del Sol. És el pla on  giren la majoria de planetes i on el mateix Sol sembla anar canviant de constel·lació a mida que la Terra l'orbita. L'eix de la Terra està inclinat gairebé 24º respecte l'eclíptica: Si no fos així, aquesta coincidiria amb l'equador. Des de la Terra, tots els planetes es mouen amunt i avall per l'eclíptica, que s'anomena així per que és on es produeixen els eclipsis: La Lluna no es mou en el pla de l'eclíptica sinó amb 5 º d'inclinació sobre ella, per això de tant en tant la creua, mentre puja o mentre baixa, per un dels dos punts anomenats "nodes". Si en aquell moment coincideix al node amb el Sol o l'ombra de la Terra, es produirà un eclipsi solar o lunar, respectivament.

Les constel·lacions que queden just darrera l'eclíptica formen una espècie d'escenari per on circulen els planetes i el Sol: El Zodíac. Per cert, són més de dotze constel·lacions.

 

Esquema transversal del Sistema Solar i de la trajectòria lunar vista des de la superfície terrestre

Acabarem aquest apartat parlant del pols celestes. Són els punts més al nord (Pol Nord celeste) i més al sud (Pol Sud celeste) de l'esfera celeste, allà on se li incrustaria una imaginària prolongació de l'eix de rotació terrestre. Els pols celestes han tingut des de sempre una gran importància en la navegació i l'orientació, ja que són punts fàcils de determinar gràcies a certs estels. Com que estan a prop del pol, aquests estels sempre són visibles des del seu hemisferi respectiu i gairebé no canvien de posició encara que la resta del cel vagi rotant: Són estels i constel·lacions circumpolars. Al Nord, l'Estrella Polar i l'Óssa Menor sempre són visibles vora el pol. Al Sud, aquesta propietat l'assumeix la constel·lació de la Creu del Sud.

 

Constel·lacions circumpolars del Nord

Hem acabat ja la farragosa però necessària fase teòrica d'aquesta primera part. Ara, a observar! 

3. Introducció a l'Observació Astronòmica, 1.2

QUÈ OBSERVAR?

Establerts ja els fonaments de l’observació astronòmica, descobrirem ara el que podem veure a simple vista o amb binocles. Més endavant ja parlarem del que podem veure amb l’ajuda d’un telescopi.

Cal tenir en compte un aspecte que, per obvi, moltes vegades oblidem: Tot i semblar bidimensional, el firmament és en realitat tridimensional, els astres semblen estar tots a la mateixa distància però en realitat uns estan molt més lluny que els altres, a distàncies que difícilment podem concebre. I és realment esfereïdor pensar que aquella llum està formada per uns fotons que han acabat topant amb la nostra retina després d'un viatge de milers de milions de quilòmetres...

1.2.1 LA LLUNA

El nostre satèl·lit gairebé sempre és allà i, afortunadament, no sempre és igual. Les seves fases representen tot un atractiu per a l’observador. A ull nu poca cosa  descobrirem de la seva superfície: Només constatarem que sembla tenir zones de diferents tonalitats. Antigament es va suposar que eren mars i el nom va quedar. Aprofitem per a observar-la algun dia que hi hagi un eclipsi lunar o simplement un dia d’aquells que  l’atmosfera ens la fa veure més gran. També podem gaudir de les conjuncions que es produeixin quan passi a prop d’altres astres. Com vam indicar anteriorment, amb uns binocles la podrem gaudir molt més.


1.2.2 PLANETES

Els planetes observables a simple vista són els cinc que ja coneixien els antics: Mercuri,  Venus, Mart, Júpiter i Saturn. A ull nu es veuen com simples estels però, a diferència d’aquests, els planetes es mouen i no fan pampallugues. Com vam dir anteriorment, transitaran sempre seguint l’eclíptica i les constel·lacions del zodíac.
Mercuri i Venus seran sempre a la vora del Sol, així que només es veuran durant una estoneta quan el Sol ja s’ha post o quan és a punt de sortir, depenent del costat del Sol on siguin en aquell moment. Dels dos, Mercuri és difícil de veure i es presentarà en el millor dels casos com una estrelleta molt feble, però Venus és una espectacular lluminària, el tercer objecte més brillant del cel després del Sol i la Lluna.
Els planetes exteriors, en estar lluny del Sol, en general es veuen durant més estona que els interiors. Tots ells es veuen com simples estels més o menys intensos, depenent de la distància a la que es trobin: Mart es presenta com una estrella vermellosa, Júpiter com un objecte molt brillant i Saturn com un estel de brillantor moderada que varia, a més de la distància a què es trobi, pel grau d’inclinació dels seus anells. Per suposat, sense ajuda òptica no veurem ni anells ni llunes, apart de la nostra.
Diuen que, en nits molt clares i molt fosques, és possible veure Urà com una dèbil estrella de la 6ª magnitud, perduda enmig de centenars d’estrelles més brillants. Neptú, Plutó o els asteroides que ronden pel Sistema Solar són invisibles sense ajuda telescòpica.

1.2.3 CONSTEL·LACIONS

Sense dubte, del que més podem gaudir a ull nu és de les constel·lacions que cobreixen el firmament. Amb les eines que us vam recomanar, us serà fàcil i estimulant anar-les descobrint per vosaltres mateixos. Seria molt llarg nomenar-les una a una, així que en destacarem algunes de les més atractives segons l’època de l’any, preferiblement aquelles que veurem al vespre o a primera hora de la nit.

Tot l’any: Des de la nostra latitud, les constel·lacions circumpolars sempre són visibles. Al voltant de l’estrella polar, la cua de l’Óssa Menor, veurem l’Óssa Major i Cassiopea, una constel·lació en forma de W. A l’Óssa Major podem posar a prova la nostra vista observant Mizar… a veure si hi detectem res estrany. Cassiopea està en una regió del cel copada per membres de la seva família: El seu espòs Cefeu, la seva filla Andròmeda i el seu gendre Perseu amb el seu cavall Pegàs. Però Andròmeda, Perseu i Pegàs es veuen millor a la tardor.

Constel·lacions Circumpolars

Hivern: Gaudirem d’Orió, la constel·lació més espectacular de tot el cel. Representa un caçador sobre el que s’expliquen diverses històries. Per exemple que, després d’abatre tot tipus de bèsties, finalment morí per la picadura de l’escorpí i que per això ambdós estan situats en indrets oposats del firmament. A Orió hi ha de tot: Les tres estrelles del mig formen un asterisme anomenat “Cinturó d’Orió” o “Les tres Maries”. D’ell penja una tènue taca blanquinosa que sembla una espasa: És la Nebulosa d’Orió (M42). Les quatre estrelles dels cantons són també destacables: Betelgeuse, una gegant vermella 400 vegades més gran que el Sol; Bellatrix, Saiph i la nostra vella amiga Rigel, una supergegant blava… 57.000 vegades més brillant que el Sol!

Seguint Orió en el seu moviment pel firmament van els seus fidels gossos: El Ca Major amb Sírius, l’estel més brillant del cel i el Ca Menor, amb la també destacable Procyon.

Al gener gaudirem de la millor visió de Taure i el cúmul de les Plèiades, el més bonic del cel. A veure quantes estrelles en podeu comptar!

Orió i els Cans Major i Menor

Primavera: Una bona època per a observar Leo i el seu estel més brillant, Regulus. També els Bessons Càstor i Pòl·lux o el Cotxer, amb la brillant Capella, la sisena estrella més brillant del cel. A finals de primavera no ens hem de perdre la terna formada per Verge (amb la brillant Spica), Escorpí (i la roja Antares) i Sagitari amb la ja comentada Tetera.

Escorpí i Sagitari

Estiu: Anteriorment ja hem parlat del Triangle d’Estiu, que domina el panorama durant aquesta època de l’any: Observarem les constel·lacions de Cigne, Àguila i Lira, amb la blavosa Vega. Com que l’estiu és l’època climàticament més agraïda, haurem d’aprofitar el temps i observar també, entre moltes altres, les constel·lacions del Bover (amb Arcturus, la tercera estrella més brillant del cel nocturn) i Hèrcules, dins la qual es troba l’àpex solar, el punt cap a on es dirigeix el Sol en el seu recorregut entorn el centre de la Via Làctia.

Tardor: Aquesta estació la podrem dedicar de nou a observar com cal la família de la reina Cassiopea. Andròmeda, la seva filla, va ser una bella princesa condemnada per la gelosia d’Hera a ser entregada a un monstre marí. Encadenada a unes roques vora el mar, va ser salvada in extremis per Perseu, amb qui es va casar. Per això, tots dos conviuen eternament l’un al costat de l’altre al cel. A Andròmeda hem de parar atenció a una regió molt determinada del cel. En una nit molt clara i fosca, diuen que a simple vista es pot arribar a veure una taca blanquinosa: Es tracta de la Galàxia d’Andròmeda (M 31), situada a 2’5 milions d’anys llum. És l’objecte més llunyà visible a ull nu, tot i que jo no l’he vist mai sense telescopi. A veure si vosaltres ho aconseguiu!

 

Perseu, Andròmeda i Pegàs

1.2.4 VIA LÀCTIA

Sobretot a l’estiu, en un cel ben fosc veurem una banda lluminosa creuant el cel: és la Via Làctia, la nostra pròpia Galàxia, que veiem transversalment. El seu centre està a uns 30.000 anys llum en direcció a la constel·lació de Sagitari, però no el veiem per que queda ocultat per densos núvols de gas i pols. A l'hemisferi sud es veu molt més poblada que al nord, i guanya molt observada amb uns binocles. La millor època per a observar-la des de la nostra latitud és durant els mesos d'estiu. Mesura uns 100.000 anys llum de punta a punta i nosaltres estem a uns 2/3 de camí del centre al límit exterior. 

Panoràmica global de la Via Làctia vista des de la Terra

1.2.5 GALÀXIES, NEBULOSES, COMETES I ALTRES

Degut a la seva enorme distància, l’única galàxia visible a ull nu és, i en circumstàncies excepcionals, la Galàxia d’Andròmeda. També a simple vista podem intuir força bé la Nebulosa d’Orió. I fins aquí els objectes d’espai profund visibles sense telescopi… al nostre hemisferi. Per que a l’hemisferi sud gaudeixen de dues galàxies visibles a simple vista: Són els Núvols de Magallanes, dues galàxies nanes, satèl·lits de la Via Làctia, que es mostren com dues taques blanquinoses vora el Pol Sud celeste.

Esporàdicament rebrem la visita d’algun cometa, roques de gel provinents de l’extraradi del Sistema Solar que potser passen només una vegada i no tornen mai més o tenen periodes de molts i molts anys. Quan s’acosten al Sol, el vent solar evapora el gel i es forma una cua que sempre s’estén en direcció oposada al Sol, també quan el cometa s’allunya d’ell. En les darreres dècades hem tingut mala sort amb els cometes i n’hi ha hagut molt pocs de realment vistosos. És impossible saber quan en tindrem algun d’aquests: Els que tenim catalogats, com el cometa Halley, són cometes de curt període i molt poc brillants, per que han passat tantes vegades vora el sol que ja pràcticament no tenen gel i formen una cua molt tènue.

D’asteroides no se’n veuen a ull nu però si de meteors, minúscules restes de la cua d’algun cometa que la Terra escombra quan passa per la seva òrbita i s’incendien quan entren a l’atmosfera formant els estels caients o fugaços. En alguns moments de l’any aquesta pluja d’estels és particularment intensa. Entre d’altres, les Perseides el 12-13 d’agost o les Leònides el 17-18 de novembre poden constituir, segons l’any, un espectacle fascinant.

I fins aquí el que podem veure al cel nocturn a ull nu o ajudats de binocles, que no és poca cosa i, a més, és gratis. Però podem anar molt més enllà, si descobrim que l’observació astronòmica ens agrada i disposem d’algun diner per a invertir en la nostra nova afició. Potser ens plantejarem adquirir un telescopi. Però de seguida sorgeixen preguntes inquietants... Quin tipus de telescopi? Què s’hi veu? Quant val? El sabré fer anar? Quants augments? Quina muntura?

A la segona part d’aquesta I.O.A. us explicarem tot el que sempre havíeu volgut saber i mai us havíeu atrevit a preguntar sobre aquests fascinants i desconeguts aparells.

El famós telescopi refractor de l'Observatori Lick, a Califòrnia.

2ª PART: OBSERVACIÓ TELESCÒPICA

4. Introducció a l'Observació Astronòmica, 2.1.1 / 2.1.2

2.1 COM OBSERVAR

2.1.1 CONSIDERACIONS GENERALS

Quan algú mira per primera vegada el cel a través d’un telescopi, si no s’ha informat abans, sol patir una gran decepció. El que veu no s’assembla gens a les fotografies que ha vist a la premsa, a la televisió o a la xarxa: Planetes enormes i plens de detalls, galàxies lluminoses amb milers d’estels o nebuloses de formes definides i colors esclatants. Això és per que aquestes imatges han estat obtingudes pels grans telescopis (alguns d’espacials) després de moltes hores d’exposició i un ampli tractament posterior a base de software, filtres i tota mena d’eines. Els objectes celestes estan a distàncies enormes i la seva llum ens arriba extremadament debilitada. Un procediment que podem utilitzar per a millorar la seva visió és el de captar aquesta dèbil llum durant molta estona i anar-la acumulant en una fotografia de llarga exposició. El telescopi haurà d’estar motoritzat, per tal de compensar el moviment de rotació terrestre i evitar que la imatge surti moguda. I així, després de molta estona, aconseguirem una foto ben bonica d’una galàxia o d’una nebulosa. Però els nostres ulls no són una càmera amb control d’obturador, no poden acumular llum, només veuen en funció de la llum que capten a cada instant, així que el que es veu “en directe” mai aconseguirà ni tan sols acostar-se al que es pot aconseguir amb la fotografia.

Però atenció: El que veiem quan mirem pel telescopi sempre serà real, serà en directe, serà la llum que ha viatjat durant anys i panys a través de l’espai per acabar topant amb els nostres ulls. Nosaltres solets haurem cercat i trobat l’objecte que volíem observar, haurem ajustat el telescopi per a obtenir la millor imatge, ho estarem compartint amb els amics…

Tot això, no té preu!

2.1.2 ORÍGENS DEL TELESCOPI

Les propietats de lents i miralls eren conegudes des d’antic. De lents se n’han desenterrat algunes de primitives a Creta i Àsia Menor, que podrien tenir fins a 4000 anys d’antiguitat. La llegenda explica que Arquímedes utilitzà miralls per a incendiar a distància els vaixells romans que assetjaven Siracusa. Ja a Roma, es diu que Neró sostenia una maragda treballada davant els ulls quan anava al circ per a veure millor l’espectacle. El primer tractat seriós sobre òptica el realitzà el físic àrab Alhazen al segle X. A Europa occidental, el primer que estudià les propietats de les lents fou Roger Bacon al segle XIII i al XIV les lents biconvexes eren ja habituals a Itàlia. A començaments del segle XVII, els mestres holandesos eren els millors constructors de lents d’Europa i va ser un d’ells, Hans Lippershey o, millor dit, un dels seus aprenents, qui descobrí el poder d’augment de dues lents combinades cap a l’any 1606. Feta la descoberta, Lippershey decidí muntar dues lents als extrems d’un tub i mirar per un dels forats per a veure les coses més grans: Havia creat el primer telescopi. O el segon o el tercer, per que diversos holandesos afirmaven haver construït telescopis abans que Lippershey. Sigui com sigui, al principi els holandesos només contemplaren un ús militar i naval per al telescopi i equiparen els seus vaixells amb els primers binoculars. Per cert, curiosament fou un matemàtic grec, Ioannes Dimisiani, qui batejà l’invent l’any 1612 en base a dos mots grecs que signifiquen “visió a distància”.

Mentrestant, a Itàlia el genial Galileu Galilei va tenir notícies de l’invent holandès i decidí construir-se’n un, a veure com funcionava. La grandesa de Galileu residí en que el primer que va fer amb el telescopi no va ser mirar els vaixells enemics sinó els astres. I descobrí un nou món per a la ciència i per a nosaltres. Més endavant, un altre geni, Johannes Kepler, suggerí algunes millores al disseny de Galileu. I molts anys després, un geni encara més gran, Isaac Newton, creà un nou tipus de telescopi que, en certs aspectes, era millor que tots els anteriors. Molts altres noms van contribuir a l’evolució del telescopi, que continua encara avui en dia. Quan observem el firmament a través d’un telescopi hem de recordar tots aquells que, amb el seu talent i esforç, han ajudat a que tal privilegi sigui possible.

Galileu i dos dels seus telescopis

 

5. Introducció a l'Observació Astronòmica, 2.1.3 / 2.1.4

2.1.3 PRINCIPIS ÒPTICS

Com hem explicat en apartats anteriors, la qualitat de l'observació astronòmica dependrà de la quantitat de llum que captin els nostres ulls. La millor manera que hem trobat fins avui d'optimitzar al màxim la recol·lecció de llum és mitjançant telescopis, instruments que en realitat funcionen gràcies a uns principis òptics molt senzills, tot i que el seu desenvolupament tècnic ha arribat avui en dia a extraordinaris nivells de desenvolupament. La primera regla bàsica que cal tenir en compte és que recollir llum amb un telescopi és com recollir aigua de pluja amb una galleda: En recollirem més contra més ampla i profunda sigui la galleda. Els principals aspectes que definiran la capacitat d'un telescopi, doncs, seran l'obertura o diàmetre i la llargària o distància focal.

Esquema bàsic del funcionament del telescopi

Els telescopis es basen en dos fenòmens que afecten la llum : La refracció i la reflexió.

Refracció

La llum, quan es mou en un determinat medi, ho fa en línia recta. Però quan canvia de medi, pateix una desviació. Això s’observa fàcilment quan posem un pal dins l’aigua o una canya en un got: Sembla que el pal o la canya es dobleguin dins el líquid, quan en realitat són tan rectes com sempre. Aquest desviament de la llum s’anomena “refracció” i és el principi en el que es basen les lents: Una lent és un tros de vidre amb una forma tal que, quan els rajos de llum la travessen, aquests són desviats bé concentrant-los en un punt (lent convergent) o bé fent-los separar (lent divergent). Aviat es va observar que les lents convergents, en concentrar la llum en un punt, tenien la propietat d’augmentar la mida i la nitidesa de les imatges de les quals provenia aquesta llum. Els primers telescopis que es van inventar eren els que funcionaven a base de lents i aprofitaven la refracció de la llum. Per això s’anomenen “telescopis refractors”. Són els telescopis que a tots ens vénen al cap, en els quals la llum entra per un costat del tub i l’observador posa l’ull a l’altre.

Reflexió

La llum també pot rebotar quan es troba amb un obstacle, sortint reflectida en un determinat angle. Tots ens hem vist reflectits a l’aigua o ens posem cada dia davant un mirall. Podem aprofitar aquesta reflexió construint un mirall que concentri els raigs de llum en un punt determinat. Així aconseguirem el mateix efecte que produiria una lent: Un augment de la mida i la nitidesa de la imatge de la qual provenen els raigs de llum. Així funcionen els “telescopis reflectors”, inventats per Isaac Newton, els quals només tenen una obertura. La llum entra per ella i arriba al final del tub, on rebota en un mirall còncau i és reflectida i concentrada de nou cap amunt, fins un altre mirall col·locat obliquament, que l’envia a l’ocular, situat al costat de l’obertura.

Relació focal

El quocient entre la distància focal i el diàmetre ens donarà la "relació focal" (f), que indica el poder de recol·lecció de llum del telescopi i, per tant, la lluminositat de les imatges que ens oferirà. Un telescopi de 1000 mm de focal i 100 mm de diàmetre tindrà una relació focal f:10 i un de 1200 x 150, una relació focal f:8.

A més f, més petit serà el camp de visió, però més grans els objectes que hi veurem. Les relacions focals altes (de f:9 a f:12) van bé per a observar els planetes, que volem veure tan grans com sigui possible i com que són molt brillants no ens cal un gran poder de captació de llum.

A menys f, veurem un tros de cel més gran i captarem objectes més tènues, tot i que els veurem més petits. Aquests telescopis (f:5 a f:8) ens serviran per a l'espai profund, on hi ha objectes molt poc brillants dels quals hem de captar tota la llum que sigui possible.

2.1.4 COMPONENTS BÀSICS DEL TELESCOPI

Citem ara els components que trobarem a qualsevol telescopi, sigui del tipus que sigui, deixant per a més endavant les particularitats que diferencien els refractors dels reflectors (amb videos inclosos). En un telescopi es distingeixen bàsicament dos components: L’objectiu i l’ocular.

L’objectiu és la lent o mirall que capta la llum i forma la imatge. Contra més gran sigui el seu diàmetre, més llum captarà i les imatges seran més lluminoses i nítides. Aquest objectiu concentra la llum en un punt concret anomenat focus, on la imatge serà el més nítida possible. Allà on es forma la imatge trobarem el plànol focal. Darrera seu es col·loca l’ocular.

L'ocular és una petita lent que augmentarà la imatge produïda al pla focal en la mesura que més convingui (fins a un cert límit, com veurem). Els augments sempre comportaran una reducció del camp de visió, així que per a observar regions àmplies del cel és millor utilitzar oculars de pocs augments, reservant els de grans augments per a observar objectes concrets, com la Lluna o els planetes. Però atenció: A mesura que utilitzem augments més elevats per a centrar-nos en un objecte determinat, el moviment d'aquest serà més acusat i ens costarà més mantenir-lo a l'objectiu del telescopi.

Els augments que produeixi el telescopi dependran de la “distància focal”, és a dir, la distància entre l’objectiu i el focus, expressada sempre en mil·límetres: Contra més llarga sigui, més augments aconseguirà el telescopi però, com hem dit, més petit serà el camp de visió que puguem abastar. La relació entre la focal de l’objectiu i la focal de l’ocular ens donarà els augments disponibles. Així, si tenim un telescopi de 1000 mm de focal amb un ocular de 20 mm, els augments que oferirà seran:

1000 / 20 = 50 augments

De la mateixa manera, un ocular de 5 mm ens donarà:

1000 / 5 = 200 augments

La focal de l’ocular va sempre indicada al propi ocular, i convé tenir-ne de vàries mides per tal d’aconseguir diferents augments segons convingui. Però atenció: Hi ha un límit pràctic als augments que ens pot oferir cada telescopi. Més enllà d’aquest límit, les imatges que obtindrem seran molt deficients i no ens serviran per a res. Aquest límit és el resultat de multiplicar el diàmetre de l’objectiu per 2 en els refractors i 1’5 en els reflectors. Així, en un refractor de 90 mm de diàmetre podrem arribar als 180 augments i no més enllà. En un reflector de 150 mm podríem arribar als 300. I així successivament.

Recordem: Els oculars, contra MENYS mil·límetres de focal, MÉS augments proporcionen, i sempre a costa de reduir el camp de visió i accelerar el moviment dels astres. I són molt delicats i cars, així que només els traurem de la capseta quan els utilitzem i quan no, ben guardats. Uns bons oculars ens poden durar tota la vida i els més utilitzats per la seva relació qualitat-preu són els de tipus Pösssl i Kellner.

Oculars de 35, 25 i 9 mm

El cercador o "finder" és una petita mira telescòpica que ens servirà per apuntar més fàcilment el telescopi cap als objectes del firmament. Per tal que ens sigui útil ha d'estar perfectament alineat amb el telescopi, és a dir, que allò que veiem pel telescopi ha de ser exactament allò que es vegi pel cercador. Caldrà doncs calibrar bé el cercador abans d'iniciar la sessió d'observació. Per a fer-ho, el més senzill és enfocar el telescopi cap algun objecte no gaire llunyà i ben visible (una torre, un campanar...) i, un cop fixat, ajustar el cercador amb els tres petits cargols que el subjecten fins que aquest enfoqui el mateix que tenim a l'ocular del telescopi. És més senzill fer aquests ajustaments amb llum solar que de nit. Si ho fem bé, l'observació serà molt més àgil i  trobarem molt més fàcilment els objectes del cel, molts dels quals són força difícils de centrar a l'ocular del telescopi.

Cercador o "finder"

Ja coneixem els components bàsics del telescopi. Ara parlarem d'uns altres components sovint oblidats, però sense els quals el telescopi ens serviria de ben poc. Uns components que ens permeten no esgotar-nos aguantant l'instrument a pes, apuntar-lo sense esforç allà on calgui, evitar vibracions nocives, seguir els astres en el seu moviment a través del cel i moltes coses més. Ara parlarem de les muntures i els trípodes.

6. Introducció a l'Observació Astronòmica, 2.1.5

2.1.5 TRÍPODES I MUNTURES. POLAROSCOPI

Per molt bo que sigui un telescopi, no el podrem aprofitar com cal sense tenir en compte dos aspectes bàsics: La seva estabilitat i absència de vibracions i un sistema que faciliti la seva orientació cap a qualsevol punt del firmament. El primer aspecte s'aconsegueix mitjançant un bon trípode i el segon mitjançant una bona muntura. I permeteu-me fer una apreciació poc coneguda pel gran públic: Quan en astronomia amateur es parla d'un "telescopi",  hom es refereix a l'instrument en sí, la muntura i el trípode, tot junt. Al telescopi tot sol se l'anomena "tub òptic".

TRÍPODES

La seva importància és cabdal  a l'hora de gaudir d'una bona observació. Com hem vist, els telescopis són instruments molt delicats que funcionen gràcies a la manipulació dels raigs de llum a través d'uns sistemes òptics de gran precisió. Qualsevol entrebanc, desviació o moviment de les lents pot fer trontollar la qualitat de la visió obtinguda. És per això que mirarem de col·locar el telescopi tan fermament com sigui possible sobre una base ben estable, generalment una carcassa de tres potes anomenada trípode. És molt important que la robustesa del trípode sigui l'adequada per al telescopi que hagi d'aguantar: Un trípode massa feble o un telescopi massa pesat tremolaran contínuament i, per experiència pròpia, us asseguro que l'observació serà desesperant: Res del que enfoqueu s'estarà quiet a l'ocular, i ni us explico si hi ha la més lleu corrent d'aire...

Per tant, hem de calibrar molt bé la relació trípode-telescopi, intentat sempre usar trípodes ben armats i el més pesats possible. I contra més gran sigui el telescopi, més fort i pesat haurà de ser el trípode que el sustenti.

Instal·larem el trípode en una superfície ben ferma i ajustarem l'alçada de les potes de manera que quedi ben horitzontal. I no ens oblidem de preveure l'altura a la que quedarà el telescopi! Intenteu observar amb l'instrument a una alçada inadequada i segurament acabareu amb l'esquena trinxada.

Mirarem sempre de situar una de les potes apuntant cap al Nord, ja que això facilitarà (com veurem) l'alineació de la muntura amb l'Estrella Polar. Una brúixola o un GPS ens permetran posicionar el trípode correctament. Convé que la pota que miri al nord sigui sempre la mateixa (fem-hi una petita marca) i, si utilitzem un indret d'observació habitual, podem marcar al terra d'alguna manera el punt on cal situar les potes per tal de no haver d'estar cada dia orientant el telescopi brúixola en mà.

Per acabar, no menystingueu mai la safata portaobjectes de què solen disposar els trípodes: A més de poder-hi deixar objectes, reforçarà molt l'estabilitat del conjunt, sobretot si està ben collada.

Trípode i muntura equatorial

MUNTURES

La muntura és un dispositiu que ha de conjugar dues propietats: Fixar fermament el telescopi al trípode i, a la vegada, permetre dirigir-lo a qualsevol zona del firmament. A més, una bona muntura ens permetrà localitzar qualsevol coordenada celeste mitjançant els cercles graduats. Per a fer-ho, primer haurem d'orientar bé la muntura, com veurem més endavant.

Les muntures poden ser motoritzades (amb el corresponent dispendi) per tal d'aconseguir dues coses:

a) Compensar la rotació de la terra per a fer fotografies de llarga exposició sense que l'astre fotografiat surti mogut.

b) Cercar automàticament qualsevol objecte del cel amb el sistema GO TO, un petit ordinador on introduïm les coordenades o el nom de l'objecte desitjat i la muntura tota sola ens el situa a l'ocular.

Bàsicament, existeixen tres tipus de muntura telescòpica i un d'ells no necessita trípode. Veiem-los:

Muntura Altazimutal

És la muntura més senzilla i s'utilitza sobretot en telescopis petits, destinats a sessions d'observació  poc exigents. Bàsicament consta d'una forquilla giratòria que permet moure el telescopi amunt, avall i cap als costats. L'avantatge principal és la simplicitat del seu disseny. El principal inconvenient és la incapacitat de seguir un objecte astronòmic amb precisió mentre la Terra gira. Amb aquestes muntures haurem d'estar contínuament tornant a enfocar l'objecte que observem, cosa que pot tornar-se molt feixuga si l'objecte és gaire petit. Tot i això, en els darrers anys les muntures altazimutals han demostrat ser les més adients en el muntatge de grans telescopis, als quals donen una gran estabilitat.

Muntura altazimutal

Muntura Equatorial

Aquesta muntura té un eix rotacional paral·lel a l'eix de rotació de la Terra, la qual cosa permet  seguir qualsevol objecte del cel movent un sol eix a velocitat constant, sempre que, com veurem, tinguem aliniada la muntura amb l'eix de rotació terrestre. La muntura equatorial consta de dos eixos anomenats Eix d'Ascensió Recta (Eix AR) i Eix de Declinació (Eix DEC). Tots dos estan a la vegada subjectes a un tercer eix parcialment mòbil que permet ajustar i fixar la inclinació dels dos eixos superiors. Com veurem, aquest tercer eix ens permetrà alinear la muntura segons la latitud a què ens trobem.

La disposició més habitual en astronomia amateur és l'anomenada muntura equatorial alemanya, estructurada en forma de T, en la que la barra més baixa és l'Eix AR i la barra més alta és l'Eix DEC. En aquesta muntura, l'Eix AR és un cilindre sòlid: En un dels extrems s'hi acobla el telescopi i en l'altre, un contrapès que dóna estabilitat al conjunt i minimitza l'esforç necessari per a moure'l. Unes palanques giratòries permeten fer moviments de precisió, molt útils a l'hora d'enfocar bé un objecte o fer-ne el seguiment.

Muntura equatorial alemanya

POLAROSCOPI

Convenientment alineada, una muntura equatorial permetrà seguir qualsevol objecte del cel movent només l'Eix AR. Però per a fer-ho, primer haurem d'alinear aquest eix amb l'eix terrestre mitjançant l'Estrella Polar (d'aquí que l'Eix AR també s'anomeni a vegades Eix Polar). Hi ha diverses maneres d'aconseguir-ho, però la més senzilla és utilitzant un polaroscopi. Es tracta d'un petit tub telescòpic que, al seu interior, disposa d'un croquis de la zona del cel que envolta l'Estrella Polar (Polaris). Aquest tub s'ha d'introduir en un orifici que travessa l'Eix AR. Un cop introduït, mirant a través del polaroscopi dirigirem l'Eix AR vers l'Estrella Polar i ajustarem la seva inclinació fent coincidir el croquis amb els estels de la zona que envolta l'Estrella Polar. És aquest un procés delicat que requereix certa precisió i paciència, però un cop realitzat correctament i ajustada fermament la muntura, podrem seguir qualsevol objecte celeste solament amb l'Eix AR. I si canviem la muntura de lloc, aquesta seguirà alineada sempre que l'eix AR apunti al Nord com quan l'hem ajustat. D'aquí la recomanació que fèiem al principi d'aquest apartat de situar sempre el trípode amb la mateixa pota mirant cap al Nord.

Vista interior d'un polaroscopi

Muntura Dobson

Aquest tipus de muntura va ser inventat per l'astrònom aficionat John Lowry Dobson, tot i que, com ell mateix va dir, els enginyers d'artilleria ja muntaven canons en muntures molt semblants des de feia segles. En realitat es tracta d'una muntura altazimutal, molt fàcil de construir i de transportar, i adaptable a qualsevol telescopi. El seu disseny i la facilitat de construcció casolana la fa ideal per a telescopis d'afeccionat de gran diàmetre. Un altre avantatge d'aquesta muntura és que no necessita trípode, ja que es col·loca directament al terra o sobre una taula. Essencialment, consta d'una base giratòria amb dues columnes paral·leles entre les quals es colla el telescopi, podent-lo inclinar amunt i avall segons convingui. La base giratòria permetrà orientar-lo vers qualsevol punt del firmament. Entre els inconvenients de la muntura Dobson hi ha els mateixos que en l'altazimutal: La seva difícil alineació, certa manca d'estabilitat i la dificultat per a seguir el moviment dels astres.

Muntura Dobson

Ja coneixem els components bàsics del telescopi i com muntar-lo per a gaudir-ne com cal. Ara haurem d'estudiar quin és el millor moment per a utilitzar-lo i a quines modalitats d'observació podem aspirar.

7. Introducció a l'Observació Astronòmica, 2.1.6

2.1.6 ATMOSFERA. MODALITATS D'OBSERVACIÓ

ATMOSFERA

Vam parlar a l'apartat 1.1.2 de l'efecte de l'atmosfera en l'observació a ull nu. El seu efecte atenuador filtra gran part de la llum dels astres, per la qual cosa sempre seran preferibles les nits amb una atmosfera clara i diàfana que les nits amb turbulències o calitges. Aquests aspectes es tornen molt més importants quan observem amb l'ajuda d'un telescopi, ja que l'instrument ens permet observar detalls molt més precisos dels astres i aquests detalls es poden perdre si les condicions atmosfèriques no són les adequades. Per això, i per a evitar la contaminació lumínica, els grans observatoris astronòmics són a dalt de les muntanyes. Una mica de calitja o una atmosfera turbulenta convertirà en tènue o borrosa la imatge de l'ocular. Una manera de disminuir l'efecte atmosfèric és observar els astres quan són al seu zenit, és a dir, a dalt de tot del cel. Si observem un astre quan és a prop de l'horitzó, els raigs de llum que provenen d'ell hauran de travessar una distància més gran d'atmosfera fins arribar al nostre telescopi. En canvi, aquesta distància és més curta quan els astres són enmig del firmament. A més, l'atmosfera que creuaran aquests raigs de llum serà menys densa que la de les capes baixes de l'atmosfera que haurien de travessar si l'astre observat fos vora l'horitzó. 

MODALITATS D'OBSERVACIÓ 

Dediquem ara un apartat a definir molt per sobre les modalitats bàsiques d'observació en que podem dividir l'astronomia amateur. Cada una d'elles presentarà característiques diferents que caldrà tenir en compte a l'hora de planificar una observació.

Observació Solar

Observar el Sol pot ser una gran aventura, però també la més perillosa de les observacions astronòmiques. Ja sabem que mai hem de mirar el Sol directament, ni amb telescopi ni sense. Però amb instruments òptics, el perill de rebre lesions oculars gravíssimes a l'instant és segur si no prenem les mesures necessàries. Si volem observar el Sol, comencem fent-ho indirectament, mitjançant la tècnica anomenada "projecció per ocular". Bàsicament, es tracta d'enfocar el Sol amb l'ocular de menor augment possible i col·locar una cartulina blanca darrera l'ocular, a mode de pantalla de cinema. Allà veurem projectada la imatge del Sol i, amb una mica de sort, hi distingirem alguna taca solar. Aquesta tècnica desgasta força les lents i és preferible usar un telescopi refractor que un reflector. Podeu trobar més informació aquí.

Si realment estem interessats en l'observació solar, el millor és adquirir un telescopi dissenyat específicament per a tal fi, que n'hi ha. I si volem utilitzar un telescopi normal amb filtres, assegurem-nos que aquests siguin els apropiats i tinguin la qualitat necessària. Recomanem l'assessorament d'un bon professional.

MAI INTENTEU OBSERVAR EL SOL AMB FILTRES CASOLANS O RECICLATS D'ALTRES USOS. 

NO COMPREU PER INTERNET SI NO SABEU EL QUE NECESSITEU. 

ANEU A UN ESTABLIMENT ESPECIALITZAT I DEIXEU-VOS ASSESSORAR.

Observació Lunar

Com també vam dir a l'apartat 1.1.2 d'aquest curset, la llum de la Lluna presenta un greu obstacle en l'observació d'objectes tènues, tant a ull nu com amb ajuda telescòpica. Però ella mateixa constitueix un espectacle de primer ordre, així que és imprescindible dedicar-li una bona observació de tant en tant. Al contrari del que podria semblar, les nits de lluna plena no són les més adients per a observar els detalls de la superfície lunar. Per suposat, en aquestes nits podem gaudir de la majestuositat del nostre satèl·lit en plenitud, si pot ser amb un filtre lunar, ja que al cap de l'estona la brillantor de la lluna plena arriba a ser molesta per a la vista (però mai de manera perillosa, com passa amb el Sol). Per a veure bé els detalls de la seva superfície, el contorn dels cràters o el relleu de les seves muntanyes el millor és observar-la en fase creixent o decreixent. En aquests moments, la llum que rebrà la Lluna serà obliqua, creant ombres que ajudaran a distingir el relleu, sobretot a l’anomenat "terminador lunar", la zona que separa la part il·luminada de la part fosca, on aquestes ombres seràn més intenses i en permetran detectar millor les irregularitats. 

Lluna creixent, amb un refractor de 90 mm

Observació Planetària

Els planetes constitueixen un gran espectacle per a l'observació telescòpica i aprofundirem en ells més endavant. Ara només ens cal saber que per a observar-los, qualsevol telescopi és bo, tot i que obtindrem més prestacions usant telescopis de relacions focals altes (de f:9 a f:12) per que com que són objectes molt brillants no ens cal un gran poder de captació de llum. Un petit refractor de 90 mm ja ens oferirà unes bones vistes planetàries tenint sempre present que mai veurem les espectaculars imatges que ens ofereixen els grans observatoris o els telescopis espacials: En un petit telescopi d'aficionat els objectes es veuen petitets. Amb els planetes podrem utilitzar tot el poder d'augment del nostre telescopi, sempre que ens mantinguem dins els límits descrits a l'apartat 2.1.4. En cas contrari, la imatge serà molt deficient. També caldrà recordar que, a més augments, més ràpid es mourà el planeta en el nostre ocular i més ens costarà seguir-lo.

Els planetes presenten períodes d'observació que canvien amb el pas dels mesos, car tots ells i nosaltres mateixos estem en constant moviment. A vegades un planeta es veurà, a vegades no, a vegades a unes hores i a vegades a unes altres. A més, difereixen molt entre ells, des del punt de vista de l'observador astronòmic:

Mercuri i Venus, que són més a prop del Sol que la Terra, només es podran observar o bé al capvespre o bé de matinada, i no gaire estona. Haurem d'aprofitar doncs el moment en què el Sol ja s'ha post o encara no ha sortit per a observar-los.

Mart, Júpiter i Saturn es veuran bé durant gran part de la nit en aquelles èpoques en què siguin presents. A vegades hi seran ja al vespre, a vegades apareixeran de matinada i a vegades no es veuran: Tot dependrà de la mecànica celeste del moment.

Urà i Neptú els veurem, com a molt, com un petit disc semblant a un estel, i poca cosa més, a menys que disposem d'un telescopi ja molt avançat. Plutó, ni de broma. A més dels planetes i les seves llunes més brillants, potser veurem algun asteroide, si sabem cercar molt i molt bé.

Un altre aspecte a tenir en compte a l'hora d'observar planetes és que la seva distància a la Terra varia molt segons el punt de l'òrbita en què es trobin. El millor moment és sens dubte l'oposició, quan la Terra i el planeta estiguin al mateix costat del Sol i, per tant, molt a prop. En canvi, serà molt difícil, per no dir impossible, observar un planeta quan està en conjunció, és a dir, a l'altre costat del Sol (fer clic aquí per a + info).

Per tot això, és indispensable estar informat de quin és l'estat del cel i si és una bona època per a observar un determinat planeta. Les eines que us recomanàvem al primer apartat d'aquest curset us seran molt útils, per no dir indispensables.

Observació de l'Espai Profund

Per "espai profund" entenem tot allò que està més enllà del Sistema Solar, és a dir, la pràctica totalitat del firmament. Tret dels estels més brillants, la resta d'objectes (nebuloses, galàxies...) són objectes molt distants i, per tant, extremadament tènues. La immensa majoria són tan petits que pot ser molt difícil localitzar-los. Per observar l'espai profund, doncs, caldrà armar-se de paciència i recórrer més que mai a les eines del primer apartat d'aquest curset i a les recomanacions sobre l'indret d'observació i l'adaptació a la foscor de l'apartat 1.1.1.

Per relació qualitat-preu, els telescopis reflectors són els més utilitzats en aquest tipus d'observació, per davant dels refractors. Els reflectors tenen un gran poder col·lector de llum, que és el que ens interessa quan volem captar objectes tènues. I recordem una de les màximes de l'astronomia telescòpica: Contra més gran sigui el diàmetre del nostre telescopi, més llum captarà i més coses veurem. Al contrari de l'observació planetària, en espai profund mirarem d'utilitzar els oculars menys potents per tal d'abastar una regió àmplia del cel. De fet, els objectes que aquí tractem són tan i tan llunyans que la seva visió no sol millorar gaire per molts augments que utilitzem.

Com dèiem en referència als planetes, que ningú s'esperi veure les espectaculars i colorides imatges de galàxies i nebuloses a què estem acostumats: Aquestes fotografies són preses en enormes telescopis a base de llargues exposicions capaces de captar i acumular grans quantitats de llum. Els nostres ulls, en canvi, no poden acumular llum, així que veurem els objectes llunyans de manera molt tènue i en blanc i negre. Una galàxia o una nebulosa es veurà com a molt com una taca blanquinosa. Una altra cosa serà si disposem de telescopis avançats i fem astrofotografia amb els mitjans adequats, de la qual ja en parlarem més endavant.

Però no us desanimeu! Tot i aquestes limitacions, l'espai profund, com veurem en apartats següents, ens ofereix incomptables objectes a estudiar. És un gran goig observar un estel determinat i veure que, en realitat, en són dos o divisar la Galàxia d'Andròmeda i pensar que aquella llum va sortir d'allà fa 2'5 milions d'anys...

La Galàxia d'Andròmeda, vista amb un telescopi d'aficionat

Per a localitzar objectes tènues de l'espai profund podem seguir tres camins:

a) Utilitzar les coordenades celestes. Això exigirà tenir una bona muntura i que aquesta estigui ben orientada, a més d'una mica de traça amb les xifres i, per suposat, disposar de les coordenades dels objectes a observar.

b) Saltar d'estel en estel. Partint d'un estel determinat, saltar a algun estel proper i d'aquest a un altre fins arribar a l'objecte que cerquem. Pot semblar complicat, però és un sistema fantàstic per que ens permetrà familiaritzar-nos amb el cel i anar descobrint coses que no sabíem que existien. Una de les millors sensacions de l'astronomia amateur és trobar quelcom interessant quan el que cercaves era una altra cosa...

c) Disposar d'un telescopi motoritzat amb sistema GO TO, que ens buscarà tot sol el que li demanem. Però això val diners i, què voleu que us digui... es perd el factor de la sorpresa i l'esperit explorador.

I fins aquí aquest repàs a les modalitats bàsiques d'observació astronòmica amateur. Més endavant farem una descripció acurada dels objectes específics que podem observar en planetària i espai profund. Ara, tancarem aquest tercer gran bloc del curset amb el darrer apartat, en el qual farem una breu descripció dels diversos tipus de telescopis que existeixen i podeu trobar al mercat. Fins i tot ens hem treballat algun vídeo. Esperem que els trobeu interessants...

8. Introducció a l'Observació Astronòmica, 2.1.7
2.1.7 TIPUS DE TELESCOPIS

Farem ara una breu descripció dels diferents tipus de telescopi utilitzats habitualment en astronomia, ajudats d'algun video explicatiu. Recordeu que als apartats 2.1.3 i 2.1.4 hem descobert els principis òptics que els fan funcionar i els seus components principals.

REFRACTORS

Els telescopis refractors són els primers que es van inventar i els que primer vénen al cap als no iniciats en astronomia. Com hem vist anteriorment, funcionen gràcies a la refracció de la llum en travessar una lent. Entre els seus avantatges destaca la senzillesa del seu disseny i, sobretot, el poc manteniment que necessiten. Un refractor ben cuidat pot durar tota la vida i els aficionats a l'astronomia no se'n solen desprendre fàcilment. Per contra, són més cars que els reflectors: Amb iguals prestacions, un reflector és força més econòmic que un refractor. O, dit d'una altra manera, pel mateix preu podrem comprar un reflector bastant més potent que un refractor (al proper punt explicarem el per què). A més, les lents dels refractors presenten un problema òptic de primer ordre anomenat Aberració Cromàtica, que ocasiona distorsions en la imatge que es forma a l'ocular. Aquest problema es pot resoldre amb combinacions de lents, les anomenades "lents acromàtiques", que incrementen el preu del telescopi.Tot i així, el refractor és sense dubte el tipus de telescopi ideal per a iniciar-se en astronomia ja que, com veurem, els reflectors requereixen certs ajustos periòdics que poden ser una mica complexos. Un refractor de 90 mm és la millor eina que us puc recomanar per a començar a observar amb totes les garanties. Per acabar, direm que els refractors són els més utilitzats per a l'observació planetària, ja que per observar objectes tan brillants com els planetes no cal un gran poder col·lector de llum ni tampoc un diàmetre gaire gran. Recordeu que, a menys que utilitzem una lent redreçadora, veurem les imatges invertides.

REFLECTORS

El primer telescopi reflector pràctic va ser construït per Isaac Newton, tot i que el seu audaç principi òptic havia estat ja intuït anteriorment: La mateixa concentració de la llum que aconseguia una lent a base d'aprofitar la refracció la podia realitzar un mirall concau mitjançant la reflexió. El principal avantatge d'aquest telescopi seria l'absència de la temuda aberració cromàtica. I així va ser: Els reflectors aviat competiren i superaren els reflectors, amb els quals van entaular una cursa de telescopis cada vegada més grans i potents, de la qual finalment en resultaren vencedors. A l'actualitat, el reflector és el model utilitzat en tots els grans instruments astronòmics, amb miralls enormes que es mantenen alineats al micró gràcies a sofisticats programes informàtics. Les principals avantatges dels reflectors són l'absència d'aberració cromàtica i el seu cost més reduït (és més barat fer un mirall que una lent). A igual preu, sempre trobarem que els reflectors són més potents que els refractors. Ara bé, el seu mecanisme és més delicat  i requereixen més manteniment que un refractor. Com que la llum ha de rebotar en dos miralls per arribar a l'ocular, aquests han d'estar absolutament ajustats per tal que el camí de la llum sigui el correcte. Aquests estat òptim d'alineament dels miralls s'anomena "col·limació". Qualsevol desajustament dels miralls, per petit que sigui, descol·limarà el conjunt i el telescopi deixarà de funcionar. I és molt fàcil que això passi a causa de qualsevol cop accidental, brandatge del telescopi, afluixament d'algun cargol... Llavors caldrà tornar a ajustar pacientment els miralls, procès que pot durar força estona. A més, encara que mantinguem tapat el tub, sempre va entrant pols que acaba disminuïnt la capacitat reflectora del mirall. A la llarga, tots els reflectors s'han d'acabar desmuntant per a netejar els miralls o substituïr-los si estàn molt desgastats.

Mai toquem amb les mans els miralls! Intentem netejar-ne la pols amb aire comprimit o un assecador de mans. Si sabem el que fem, podem usar algun liquid i teixit adeqüats per a superfícies reflectants. Com a darrer recurs si els miralls no tenen remei, se'n compren de nous, que tampoc són tan cars (això pot passar cada molts anys, si hem protegit bé el telescopi). Un altre inconvenient dels reflectors és que els afecten més les corrents d'aire que es formen dins el tub a causa de la diferència de temperatura, les quals poden degradar la imatge que obtenim a l'ocular. En contraprestació a tots aquests inconvenients tenim el diàmetre, que en els reflectors sempre pot ser més gran que en els refractors. Això els converteix en autèntics col·lectors de llum ideals per a observar els objectes tènues de l'espai profund.

CASSEGRAIN

Partint d'un disseny original de Laurent Cassegrain de 1672, altres constructors han anat introduïnt millores a l'esquema del reflector inicial donant orígen a tota una família de telescopis. Bàsicament, la idea és utilitzar més miralls dins el tub per a fer que la llum hi circuli, augmentant així la distància focal sense tocar la llargada del tub. Això fa que siguin telescopis molt curts i fàcils de transportar, però alhora molt potents i, per tant, ideals per a l'observació en llocs apartats. També són més cars, lògicament. Però si mai podeu obtenir-ne algun a bon preu, no el deixeu escapar!

Esquema d'un telescopi Cassegrain

Ja sabem tot el que cal del telescopi. Ara, només ens restarà saber què podem veure amb aquests màgics instruments.

9. Introducció a l'Observació Astronòmica, 3.1

3.1 QUÈ OBSERVAR?

3.1.1 OBJECTES DEL SISTEMA SOLAR

OBSERVACIÓ SOLAR

Aquí hem de recordar tot el que hem dit a l'apartat de l'observació del Sol a ull nu: 

Si realment estem interessats en l'observació solar, el millor és adquirir un telescopi dissenyat específicament per a tal fi, que n'hi ha. I si volem utilitzar un telescopi normal amb filtres, assegurem-nos que aquests siguin els apropiats i tinguin la qualitat necessària, sempre assessorats per un bon professional. Si fem el pas endavant, la gran atracció de la nostra estrella són les taques solars.
Els nivells màxims d’activitat de les taques solars es donen aproximadament cada 11 anys, amb períodes intermedis de major tranquil·litat. Les taques solars presenten un procés de formació, evolució i desaparició que segueix un esquema típic determinat. També serveixen als astrònoms com a punts de referència de l’atmosfera del Sol i així permetre observar la seva rotació, que té una durada de 27,3 dies.

OBSERVACIÓ LUNAR

L'objecte celeste més senzill d'observar amb un telescopi és la Lluna, per la seva grandària i brillantor. En contres del que podríem pensar, és recomanable observar-la durant les fases creixents o minvants, sent la lluna plena el pitjor moment per observar el nostre satèl·lit. Un filtre lunar o unes ulleres de sol ens ajudaran a reduir la brillantor que la Lluna reflecteix i pot molestar-nos durant l'observació. A la Lluna podem observar els seus accidents geogràfics: Mars, valls, muntanyes, pics, cràters, penya-segats... El més recomanable és que ens entretinguem en el terminador (la zona que separa la part il·luminada de la part fosca de la Lluna), ja que és on millor s'observen els detalls d'ombres i contrallums que ens donen una major sensació de tridimensionalitat. La Lluna no deixa indiferent ningú, i a més permet utilitzar grans augments sense perdre gaire qualitat de visió, així que podem observar un munt de detalls que ens garantiran hores i hores d'observació. 

OBSERVACIÓ PLANETÀRIA

De tots els planetes del nostre Sistema Solar només uns pocs són assequibles per a l'observació amb el nostre telescopi. La resta s'han d'observar com diminuts puntets fàcilment confusibles amb petites estrelles, tot i que trobar aquests últims també pot suposar un divertit repte. Un factor molt important durant l'observació planetària és l'estabilitat i la transparència de la nostra atmosfera. Depenent d'aquests dos valors alguns detalls dels planetes poden quedar ocults. A més, sense suficient estabilitat atmosfèrica notaràs que la imatge "balla" a l'ocular, com si estiguéssim mirant a través d'un corrent d'aigua. Un altre factor que pot millorar l'observació planetària és l'ús de filtres de colors que augmentaran el contrast de la imatge.

Mercuri
L'observació de Mercuri és complicada per la seva proximitat amb el Sol. Mercuri només pot ser observat durant un curt període durant l'alba o la posta del Sol, depenent d'en quin costat estigui de l'astre rei. Però es tracta d'un planeta tan petit que només el veurem com un puntet lluminós. Amb un bon telescopi potser observarem que presenta fases com la Lluna.

 

Venus

Venus és observable a l'alba o al capvespre, però durant més estona que Mercuri. La seva densa atmosfera reflexa moltíssim la llum, així que tot i la seva proximitat és un planeta molt poc agraït a la vista: Simplement es presenta com una bola de llum blanca. També podrem observar que Venus presenta fases similars a les de la Lluna conforme es va movent al voltant del Sol.

Mart

Mart és un planeta que val la pena observar durant les seves oposicions (quan la Terra es troba entre el Sol i l'altre planeta) ja que és quan més a prop es troba de nosaltres. Tot i ser tan a prop, com que és molt petit costa molt veure-hi detalls i en telescopis modestos es presenta com una bola vermellosa. Les oposicions marcianes tenen lloc cada 2 anys aproximadament, i amb un bon aparell és possible observar els casquets polars de color blanquinós, la superfície marró del planeta i, si hi ha molta estabilitat atmosfèrica, una zona més fosca a Syrtis Major o la més clara de Hellas.

Júpiter

Júpiter és al costat de Saturn el planeta que més admiració genera. És el major planeta del nostre Sistema Solar, així que amb un petit telescopi ja podrem veure les seves bandes de colors i, sobretot, les seves quatre llunes galileanes, de les quals ens sorprendrà l'enorme velocitat amb què canvien de posició. Amb paciència i diverses sessions, podrem detectar canvis a la superfície de la seva atmosfera a causa de la seva alta velocitat de rotació. Podrem observar sense problemes les bandes jovianes i possiblement la Gran Taca Vermella si comptem amb una bon telescopi i una bona estabilitat atmosfèrica. 

Saturn

Saturn destaca pels seus majestuosos anells. La inclinació d'aquests pel que fa a nosaltres varia amb el temps, de manera que un divertit exercici pot ser comparar la seva inclinació d'un mes a un altre. En una nit estable i clara és possible que puguem observar un puntet brillant a prop seu: És Tità, la seva lluna més gran. Ja amb telescopis més grossos, es pot albirar la Divisió de Cassini, que separa els anells.

Urà i Neptú
Són planetes tan llunyans que només els veurem com punts de llum. Urà, amb paciència i bones condicions, es podria intuir com un disc definit. Convé recordar que el seu descobridor, William Herschel, utilitzava un petit telescopi que avui en dia consideraríem d'aficionat.

ALTRES OBJECTES

ISS i satèl·lits artificials 
Quan utilitzem el telescopi, ens sorprendrà una quantitat de petits objectes que passen disparats pel camp de visió. Són satèl·lits artificials i altres andròmines espacials, la més gran de les quals  és l'Estació Espacial Internacional (ISS). Veure-la passar pot ser tot un esdeveniment! A la xarxa hi ha multitud de pàgines i programari divers que ens permet saber quan passarà la ISS per la nostra posició, així com nombrosos satèl·lits artificials i altres artefactes.

Asteroides i Cometes
Seguir els recorreguts dels asteroides no és una tasca senzilla, ni pels astrònoms especialitzats. Si en trobem algun, serà com un puntet brillant indistingible d'un satèl·lit a menys que tinguem a mà una base de dades especialitzada.
Els cometes ja són una altra història. Desgraciadament, estem passant uns anys on la presència de cometes destacables al nostre cel és ben minsa. Però quan n'aparegui algun, serà una atracció, ja que amb el telescopi més modest ofereixen un aspecte superb. A veure si tenim sort!

El cometa Lovejoy, captat per una aficionat l'any 2013

Continuarà...  

Josep-Miquel Serra
TOSSA DE MAR, 2015