Sistema de coordenadas horizontales

Las coordenadas horizontales utilizan una esfera celestial centrada en el observador. Azimuth se mide hacia el este desde el punto norte (a veces desde el punto sur) del horizonte; la altitud es el ángulo por encima del horizonte.

El sistema de coordenadas horizontales es un sistema de coordenadas celestes que utiliza el horizonte local del observador como plano fundamental para definir dos ángulos: altitud y acimut. Por lo tanto, el sistema de coordenadas horizontales a veces se denomina sistema az/el, sistema alt/az o sistema alt-azimut, entre otros. En una montura altazimutal de un telescopio, los dos ejes del instrumento siguen la altitud y el azimut.

Definición

Este sistema de coordenadas celestes divide el cielo en dos hemisferios: el hemisferio superior, donde los objetos están por encima del horizonte y son visibles, y el hemisferio inferior, donde los objetos están por debajo del horizonte y no se pueden ver, ya que la Tierra obstruye la vista de ellos. El gran círculo que separa los hemisferios se denomina horizonte celeste, que se define como el gran círculo de la esfera celeste cuyo plano es normal al vector de gravedad local. En la práctica, el horizonte se puede definir como el plano tangente a una superficie líquida tranquila, como una piscina de mercurio. El polo del hemisferio superior se llama cenit. El polo del hemisferio inferior se llama nadir.

Las siguientes son dos coordenadas angulares horizontales independientes:

• Altitud (alt.), a veces llamada elevación (el.) o altura aparente, es el ángulo entre el objeto y el horizonte local del observador. Para objetos visibles, es un ángulo entre 0° y 90°.
• Azimuth (az.) es el ángulo del objeto alrededor del horizonte, generalmente medido desde el verdadero norte y aumentando hacia el este. Las excepciones son, por ejemplo, la convención de ESO FITS en la que se mide desde el sur y aumenta hacia el oeste, o la convención FITS de la encuesta digital de cielo de Sloan donde se mide desde el sur y aumenta hacia el este.

Un sistema de coordenadas horizontales no debe confundirse con un sistema de coordenadas topocéntricas. Las coordenadas horizontales definen la orientación del observador, pero no la ubicación del origen, mientras que las coordenadas topocéntricas definen la ubicación del origen, en la superficie de la Tierra, en contraste con un sistema celeste geocéntrico.

Características generales

El sistema de coordenadas horizontales está fijado a una ubicación en la Tierra, no a las estrellas. Por lo tanto, la altitud y el acimut de un objeto en el cielo cambian con el tiempo, ya que el objeto parece desplazarse por el cielo con la rotación de la Tierra. Además, dado que el sistema horizontal está definido por el horizonte local del observador, el mismo objeto visto desde diferentes lugares de la Tierra al mismo tiempo tendrá diferentes valores de altitud y azimut.

Los puntos cardinales en el horizonte tienen valores específicos de acimut que son referencias útiles.

Las coordenadas horizontales son muy útiles para determinar las horas de salida y puesta de un objeto en el cielo. Cuando la altitud de un objeto es 0°, está en el horizonte. Si en ese momento su altitud está aumentando, está ascendiendo, pero si su altitud está disminuyendo, se está poniendo. Sin embargo, todos los objetos de la esfera celeste están sujetos a un movimiento diurno, que siempre parece ser hacia el oeste.

Un observador del norte puede determinar si la altitud está aumentando o disminuyendo considerando el acimut del objeto celeste:

• Si el azimut está entre 0° y 180° (nord–este–sur), el objeto está subiendo.
• Si el azimut es entre 180° y 360° (south-west-north), el objeto está estableciendo.

Existen los siguientes casos especiales:

• Todas las direcciones están al sur cuando se ven desde el Polo Norte, y todas las direcciones están al norte cuando se ven desde el Polo Sur, por lo que el azimut no está definido en ambos lugares. Cuando se ve desde cualquiera de los polos, una estrella (o cualquier objeto con coordenadas ecuatoriales fijas) tiene una altitud constante y por lo tanto nunca se levanta o establece. El Sol, la Luna y los planetas pueden elevarse o fijarse en el lapso de un año cuando se ven desde los polos porque sus declinaciones están cambiando constantemente.
• Cuando se ve desde el Ecuador, los objetos en los polos celestes permanecen en puntos fijos, encaramados en el horizonte.