Estrella circumpolar

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Estrella que nunca se fija debido a su aparente proximidad a un polo celestial
Senderos de estrella circolar en una foto de larga exposición de varias horas. Las estrellas cercanas al polo celestial dejan senderos más cortos con la larga exposición.

Una estrella circumpolar es una estrella que, vista desde una determinada latitud de la Tierra, nunca se pone por debajo del horizonte debido a su aparente proximidad a uno de los polos celestes. Por lo tanto, las estrellas circumpolares son visibles desde dicha ubicación hacia el polo más cercano durante toda la noche todas las noches del año (y también serían visibles continuamente durante todo el día, si no estuvieran abrumadas por el resplandor del Sol). Otras se llaman estrellas estacionales.

Todas las estrellas circumpolares se encuentran dentro de un círculo circumpolar cuyo tamaño está determinado por la latitud del observador. Específicamente, la medida angular del radio de este círculo es igual a la latitud del observador. Cuanto más cerca esté el observador del Polo Norte o Sur, mayor será su círculo circumpolar.

Antes de que la definición del Ártico se formalizara como la región al norte del Círculo Polar Ártico que experimenta el sol de medianoche, en términos más generales significaba aquellos lugares donde el 'oso'; las constelaciones (Osa Mayor, la Osa Mayor, y Osa Menor, la Osa Menor) estaban altas en el cielo. Así, la palabra 'Ártico' se deriva del griego ἀρκτικός (arktikos), & #39;bajista', de ἄρκτος (arktos), 'oso'.

Explicación

El diagrama geométrico que demuestra que el ángulo entre el Polo Celestial Norte y el horizonte del observador, es decir, el ángulo que atraviesa el radio del círculo circunpolar, es igual a la latitud del observador.

A medida que la Tierra gira diariamente sobre su eje, las estrellas parecen moverse en trayectorias circulares alrededor de uno de los polos celestes (el polo norte celeste para los observadores del hemisferio norte o el polo sur celeste para los observadores del hemisferio sur). Las estrellas alejadas de un polo celeste parecen rotar en grandes círculos; las estrellas ubicadas muy cerca de un polo celeste giran en pequeños círculos y, por lo tanto, apenas parecen participar en ningún movimiento diurno. Dependiendo de la latitud del observador en la Tierra, algunas estrellas, las circumpolares, están lo suficientemente cerca del polo celeste para permanecer continuamente sobre el horizonte, mientras que otras estrellas se sumergen por debajo del horizonte durante una parte de su trayectoria circular diaria (y otros permanecen permanentemente bajo el horizonte).

Las estrellas circumpolares parecen estar dentro de un círculo centrado en el polo celeste y tangencial al horizonte. En el Polo Norte de la Tierra, el polo norte celeste está directamente arriba, y todas las estrellas que son visibles (es decir, todas las estrellas en el Hemisferio Norte Celestial) son circumpolares. A medida que uno viaja hacia el sur, el polo norte celeste se mueve hacia el horizonte norte. Cada vez más estrellas que se encuentran a cierta distancia comienzan a desaparecer bajo el horizonte durante una parte de su "órbita" diaria, y el círculo que contiene las estrellas circumpolares restantes se vuelve cada vez más pequeño. En el ecuador, este círculo se desvanece en un solo punto, el propio polo celeste, que se encuentra en el horizonte, por lo que todas las estrellas capaces de ser circumpolares se encuentran durante la mitad de cada período de 24 horas por debajo del horizonte. Allí, la estrella polar en sí misma solo se distinguirá desde un lugar de suficiente altura.

Cuando uno viaja al sur del ecuador, sucede lo contrario. El polo sur celeste aparece cada vez más alto en el cielo, y todas las estrellas que se encuentran dentro de un círculo cada vez más grande centrado en ese polo se vuelven circumpolares a su alrededor. Esto continúa hasta que se llega al Polo Sur de la Tierra donde, una vez más, todas las estrellas visibles son circumpolares.

El polo norte celeste está ubicado muy cerca (a menos de 1° de distancia) de la estrella polar (Polaris o North Star), por lo que desde el hemisferio norte, todas las estrellas circumpolares parecen moverse alrededor de Polaris. Polaris en sí permanece casi estacionario, siempre en el norte (es decir, azimut de 0°) y siempre a la misma altitud (ángulo desde el horizonte), igual a la latitud del observador. Luego se clasifican en cuadrantes.

Polaris siempre tiene un acimut igual a cero. La altitud del polo para una latitud Ø dada es fija y su valor viene dado por la siguiente fórmula: A = 90° - Ø. Todas las estrellas con una declinación inferior a A no son circumpolares.

Definición de estrellas circumpolares

Senderos de estrellas Circumpolar capturados con una exposición prolongada
Diagrama de estrellas circumpolar asumiendo que un observador está en latitud +19°.

Que una estrella sea circumpolar depende de la latitud del observador. Dado que la altitud del polo celeste norte o sur (el que sea visible) es igual al valor absoluto de la latitud del observador, cualquier estrella cuya distancia angular desde el polo celeste visible sea menor que la latitud absoluta será circumpolar. Por ejemplo, si la latitud del observador es 50° N, cualquier estrella será circumpolar si está a menos de 50° del polo norte celeste. Si la latitud del observador es 35° S, entonces todas las estrellas dentro de los 35° del polo sur celeste son circumpolares. Las estrellas en el ecuador celeste no son circumpolares cuando se observan desde cualquier latitud en cualquiera de los hemisferios de la Tierra. "Una estrella con su distancia polar aproximadamente igual o menor que la latitud del observador".

Se puede calcular si una estrella determinada es circumpolar en la latitud del observador (θ) en términos de declinación de la estrella (δ). La estrella es circumpolar si θ + δ es mayor que +90° (observador en el hemisferio norte), o θ + δ es inferior a −90° (observador en el hemisferio sur).

"Una estrella cuyo círculo diurno se encuentra sobre el horizonte nunca se pone, aunque no se puede ver durante el día. La designación de una estrella como circumpolar depende de la latitud del observador. En el ecuador ninguna estrella es circunpolar. En el Polo Norte o Sur todas las estrellas que son visibles en absoluto son circumpolar, ya que sólo una mitad de la esfera celestial puede ser vista jamás. Para un observador en cualquier otra latitud, una estrella cuya declinación es mayor de 90° menos la latitud del observador será circunpolar, apareciendo para rodear el polo celestial y permanecer siempre por encima del horizonte. Una constelación compuesta enteramente de estrellas circunpolares también se llama circumpolar. De la mayoría de los Estados Unidos (arriba lat. 40° N) el Big Dipper es circunpolar".

Del mismo modo, la estrella nunca se elevará por encima del horizonte local si δθ es inferior a −90° (observador en el hemisferio norte), o δθ es mayor que +90° (observador en el hemisferio sur). Por lo tanto, Canopus es invisible desde San Francisco y Louisville, Kentucky, aunque marginalmente visible desde Fresno, Tulsa y Virginia Beach.

Algunas estrellas dentro de la constelación del extremo norte (como Casiopea, Cefeo, Osa Mayor y Osa Menor) aproximadamente al norte del Trópico de Cáncer (23° 26′ N) serán estrellas circumpolares, que nunca salen ni se ponen.

Para los observadores de las Islas Británicas, por ejemplo, las estrellas de primera magnitud Capella (declinación +45° 59′) y Deneb (+45° 16′) no se ponen desde ningún lugar del país. Vega (+38° 47′) es técnicamente circumpolar al norte de la latitud 51° 13′ N (justo al sur de Londres); teniendo en cuenta la refracción atmosférica, probablemente solo se verá ponerse al nivel del mar desde Cornualles y las Islas del Canal.

Las estrellas en las constelaciones del extremo sur (como Crux, Musca e Hydrus) aproximadamente al sur del Trópico de Capricornio (23° 26′ S) son circumpolares a los puntos típicos de observación más allá de ese trópico.

Las estrellas (y constelaciones) que son circumpolares en un hemisferio son siempre invisibles en la misma latitud (o más alta) del hemisferio opuesto, y nunca se elevan por encima del horizonte. Por ejemplo, la estrella del sur Acrux es invisible desde la mayor parte de los Estados Unidos contiguos, del mismo modo, las siete estrellas del asterismo del norte de la Osa Mayor son invisibles desde la mayor parte de la región de la Patagonia de América del Sur.

Constelaciones

Una constelación circumpolar es una constelación (grupo de estrellas) que nunca se pone por debajo del horizonte, visto desde una ubicación en la Tierra. Vistas desde el Polo Norte, todas las constelaciones completamente visibles al norte del ecuador celeste son circumpolares, y lo mismo ocurre con las constelaciones al sur del ecuador celeste vistas desde el Polo Sur. Visto desde el Ecuador, no hay constelaciones circumpolares. Visto desde latitudes medias del norte (40–50° N), las constelaciones circumpolares pueden incluir Ursa Major, Ursa Minor, Draco, Cepheus, Cassiopeia y la menos conocida Camelopardalis.

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