Declinación

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Coordinación astronómica análoga a la latitud

En astronomía, la declinación (abreviado dec; símbolo δ) es uno de los dos ángulos que ubican un punto en la esfera celeste en el sistema de coordenadas ecuatoriales, siendo el otro el ángulo horario. El ángulo de declinación se mide al norte o al sur del ecuador celeste, a lo largo del círculo horario que pasa por el punto en cuestión.

Ascensión derecha y declinación como se ve en el interior de la esfera celestial. La dirección principal del sistema es el equinoccio vernal, el nodo ascendente del eclíptico (rojo) en el ecuador celestial (azul). La declinación se mide hacia el norte o hacia el sur desde el ecuador celestial, a lo largo del círculo de hora pasando por el punto en cuestión.

La raíz de la palabra declinación (en latín, decinatio) significa "una inclinación hacia afuera" o "una inclinación hacia abajo". Viene de la misma raíz que las palabras incline ("doblar hacia adelante") y recline ("doblar hacia atrás").

En algunos textos astronómicos de los siglos XVIII y XIX, la declinación se da como distancia del polo norte (N.P.D.), que equivale a 90 – (declinación). Por ejemplo, un objeto marcado como declinación −5 tendría un N.P.D. de 95, y una declinación de −90 (el polo sur celeste) tendría un N.P.D. de 180.

Explicación

La declinación en astronomía es comparable a la latitud geográfica, proyectada sobre la esfera celeste, y la ascensión recta también es comparable a la longitud. Los puntos al norte del ecuador celeste tienen declinaciones positivas, mientras que los del sur tienen declinaciones negativas. Se puede usar cualquier unidad de medida angular para la declinación, pero se suele medir en grados (°), minutos (′) y segundos (″) de medida sexagesimal, con 90° equivalente a un cuarto de círculo. No se producen declinaciones con magnitudes superiores a 90°, porque los polos son los puntos más al norte y más al sur de la esfera celeste.

Un objeto en el

El signo se suele incluir ya sea positivo o negativo.

Efectos de la precesión

Ascensión derecha (azul) y declinación (verde) como se ve desde fuera de la esfera celestial.

El eje de la Tierra gira lentamente hacia el oeste alrededor de los polos de la eclíptica, completando un circuito en aproximadamente 26 000 años. Este efecto, conocido como precesión, hace que las coordenadas de los objetos celestes estacionarios cambien continuamente, aunque con bastante lentitud. Por lo tanto, las coordenadas ecuatoriales (incluida la declinación) son inherentemente relativas al año de su observación, y los astrónomos las especifican con referencia a un año en particular, conocido como época. Las coordenadas de diferentes épocas se deben rotar matemáticamente para que coincidan entre sí o para que coincidan con una época estándar.

La época estándar utilizada actualmente es J2000.0, que es el 1 de enero de 2000 a las 12:00 TT. El prefijo "J" indica que es una época juliana. Antes de J2000.0, los astrónomos utilizaron las sucesivas épocas besselianas B1875.0, B1900.0 y B1950.0.

Estrellas

La dirección de una estrella permanece casi fija debido a su gran distancia, pero su ascensión recta y declinación cambian gradualmente debido a la precesión de los equinoccios y el movimiento propio, y cíclicamente debido al paralaje anual. Las declinaciones de los objetos del Sistema Solar cambian muy rápidamente en comparación con las de las estrellas, debido al movimiento orbital y la proximidad.

Vistos desde ubicaciones en el hemisferio norte de la Tierra, los objetos celestes con declinaciones superiores a 90° − φ (donde φ = latitud del observador) parecen dar vueltas diariamente alrededor del polo celeste sin descender por debajo del horizonte y, por lo tanto, se denominan estrellas circumpolares. Esto ocurre de manera similar en el hemisferio sur para objetos con declinaciones menores (es decir, más negativas) que −90° − φ (donde φ siempre es un número negativo para las latitudes del sur). Un ejemplo extremo es la estrella polar que tiene una declinación cercana a los +90°, por lo que es circumpolar vista desde cualquier parte del hemisferio norte, excepto muy cerca del ecuador.

Las estrellas circumpolares nunca se sumergen por debajo del horizonte. Por el contrario, hay otras estrellas que nunca se elevan por encima del horizonte, visto desde cualquier punto de la superficie de la Tierra (excepto muy cerca del ecuador. En terreno plano, la distancia tiene que ser de aproximadamente 2 km, aunque esto varía según la altitud del observador y el terreno circundante). Generalmente, si una estrella cuya declinación es δ es circumpolar para algún observador (donde δ es positivo o negativo), entonces una estrella cuya declinación es −δ nunca se eleva sobre el horizonte, visto por el mismo observador. (Esto ignora el efecto de la refracción atmosférica). Del mismo modo, si una estrella es circumpolar para un observador en la latitud φ, entonces nunca se eleva por encima del horizonte. visto por un observador en la latitud −φ.

Despreciando la refracción atmosférica, para un observador en el ecuador, la declinación es siempre 0° en los puntos este y oeste del horizonte. En el punto norte, es 90° − |φ|, y en el punto sur, −90° + |φ|. Desde los polos, la declinación es uniforme en todo el horizonte, aproximadamente 0°.

Estrellas visibles por latitud
La latitud del observador (°)Declinación
de estrellas circunpolares (°)de estrellas no circolares (°)de estrellas no visibles (°)
+ para latitud norte, − para el sur − para latitud norte, + para el sur
90 (Polo) 90 a 0—0 a 90
66.5 (Círculo Ártico/Antártico) 90 a 23,5+23.5 a −23.523,5 a 90
45 (punto medio) 90 a 45+45 a −4545 a 90
23.5 (Trópico de cáncer/Capricorn) 90 a 66,5+66,5 a 66,566,5 a 90
0 (Equator) —+90 a −90—

Las estrellas no circumpolares son visibles solo durante ciertos días o estaciones del año.

El cielo nocturno, dividido en dos mitades. Declinación (azul) comienza en el Ecuador (verde) y es positivo hacia el norte (hacia la parte superior), negativo hacia el sur (hacia la parte inferior). Las líneas de declinación (azul) dividen el cielo en pequeños círculos, aquí 15° aparte.

Sol

La declinación del Sol varía según las estaciones. Visto desde las latitudes árticas o antárticas, el Sol es circumpolar cerca del solsticio de verano local, lo que lleva al fenómeno de estar sobre el horizonte a medianoche, lo que se denomina sol de medianoche. Asimismo, cerca del solsticio de invierno local, el Sol permanece bajo el horizonte todo el día, lo que se denomina noche polar.

Relación con la latitud

Cuando un objeto está directamente sobre su cabeza, su declinación casi siempre está dentro de los 0,01 grados de la latitud del observador; sería exactamente igual excepto por dos complicaciones.

La primera complicación se aplica a todos los objetos celestes: la declinación del objeto es igual a la latitud astronómica del observador, pero el término "latitud" normalmente significa latitud geodésica, que es la latitud en mapas y dispositivos GPS. En los Estados Unidos continentales y sus alrededores, la diferencia (la desviación vertical) suele ser de unos pocos segundos de arco (1 segundo de arco = 1/3600 de un grado), pero puede ser tan grande como 41 segundos de arco.

La segunda complicación es que, suponiendo que no haya desviación de la vertical, "sobre la cabeza" significa perpendicular al elipsoide en la ubicación del observador, pero la línea perpendicular no pasa por el centro de la tierra; los almanaques proporcionan declinaciones medidas en el centro de la Tierra. (Un elipsoide es una aproximación al nivel del mar que es matemáticamente manejable).

Notas y referencias

  1. ^ U.S. Naval Observatory, Nautical Almanac Office (1992). P. Kenneth Seidelmann (ed.). Suplemento explicativo del Almanac Astronómico. University Science Books, Mill Valley, CA. p. 724. ISBN 0-935702-68-7.
  2. ^ Barclay, James (1799). Un diccionario completo y universal de inglés.
  3. ^ Moulton, Forest Ray (1918). Introducción a la Astronomía. Nueva York: Macmillan Co. p. 125, art. 66.
  4. ^ Moulton (1918), págs. 92 a 95.
  5. ^ véase, por ejemplo, U.S. Naval Observatory Nautical Almanac Office, Nautical Almanac Office; U.K. Hydrographic Office, H.M. Nautical Almanac Office (2008). "Scales de tiempo y sistemas de coordinación, 2010". El Almanac Astronómico para el Año 2010. U.S. Govt. Printing Office. p. B2.
  6. ^ "Coordinaciones Celestes". www.austincc.edu. Retrieved 2017-03-24.
  7. ^ "baylor.edu" (PDF).
  8. ^ "USDOV2009". Silver Spring, Maryland: U.S. National Geodetic Survey. 2011.
  9. ^ P. Kenneth Seidelmann, ed. (1992). Suplemento explicativo del Almanac Astronómico. Sausalito, CA: University Science Books. pp. 200–5.