Coordenadas celestes

Las coordenadas celestes son el conjunto de valores que, de acuerdo con un determinado sistema de referencia, dan la posición de un objeto en la esfera celeste. Existen diversas coordenadas celestes según cuál sea su origen y plano de referencia. Una primera clasificación las divide en dos grandes grupos, según se trate de coordenadas cartesianas o coordenadas esféricas.

Sistemas de coordenadas

En la tabla siguiente se enumeran los sistemas de coordenadas más comunes que se utilizan por la comunidad astronómica:

Sistema de Coordenadas	Centro (origen)	Polos	Plano de referencia (0° latitud)	Coordenadas		Dirección principal (0° longitud)
				Latitud	Longitud
Horizontales (altazimutales)	Observador (coordenadas topocéntricas)	Cenit y nadir	Horizonte	Altura (a) o elevación	Azimut (A)	Puntos cardinales Norte o Sur en el horizonte
Horarias		Polos celestes	Ecuador celeste	Declinación (δ)	Ángulo horario (HA o h)	Meridiano del observador
Ecuatoriales	Desde el centro de la Tierra (coordenadas geocéntricas).				Ascensión recta (AR o α)	Punto Aries o punto vernal
Eclípticas	Suele expresarse de dos maneras: Desde el centro de la Tierra (coordenadas geocéntricas). Desde el centro del Sol (coordenadas heliocéntricas).	Polos eclípticos	Eclíptica	Latitud celeste (β)	Longitud celeste (λ)
Galácticas	Desde el centro galáctico que, desde nuestra posición en el Sol, se ubica en la constelación de Sagitario.	Polos galácticos	Plano galáctico	Latitud galáctica (b)	Longitud galáctica (l)	Centro galáctico
Supergalácticas		Polos supergalácticos	Plano supergaláctico	Latitud supergaláctica (SGB)	Longitud supergaláctica (SGL)	Intersección del plano galáctico con el plano supergaláctico

teniendo en cuenta que:

1. El centro (origen) es el punto de distancia cero.
2. El plano de referencia (0º latitud) divide la esfera celeste en dos hemisferios iguales y es la base para medir la coordenada latitud, así como el Ecuador en el sistema de coordenadas terrestre.
3. Los polos están ubicados a ±90° del plano fundamental.
4. La dirección principal es el punto de partida para medir la coordenada longitud.

Clasificación de los sistemas de coordenadas celestes

Según el sistema de coordenadas

Sistemas basados en coordenadas cartesianas

En las coordenadas rectangulares o cartesianas se toman tres ejes ${\displaystyle Ox,Oy,Oz}$ , perpendiculares entre sí, y secantes en un punto origen que puede ser el Sol (coordenadas heliocéntricas) o la Tierra (coordenadas geocéntricas). Sea por ejemplo el punto ${\displaystyle P}$  de coordenadas ${\displaystyle (x,y,z)/P=(x,y,z)}$ .

Este sistema de coordenadas se utiliza en algunos casos para el sistema solar.

Su unidad es la unidad astronómica (ua) o también el kilómetro (km).

Sistemas basados en coordenadas esféricas

 

Las coordenadas esféricas se emplean para superficies esféricas como la esfera celeste y la superficie de un planeta

Para ubicar un punto con este sistema de coordenadas se necesitan dos ángulos y una distancia.

Por ejemplo, un punto ${\displaystyle P=(r,\Phi ,\theta )}$  que forma un ángulo ${\displaystyle \Phi }$  con el eje ${\displaystyle Ox}$  y un ángulo ${\displaystyle \theta }$  con el eje ${\displaystyle Oz}$ , está relacionado con las coordenadas cartesianas mediante las siguientes ecuaciones:

${\displaystyle {x=r\cos \phi \sin \theta }\,}$ 

${\displaystyle y=r\sin \phi \sin \theta \,}$ 

${\displaystyle z=r\cos \theta \,}$ 

La mayoría de las coordenadas celestes son coordenadas esféricas.

En astronomía, por lo general la posición de un astro se determina mediante coordenadas polares o esféricas. Sin embargo, dado que desde un principio la distancia r es desconocida, solo nos preocupará la dirección ${\displaystyle OP}$  del astro, que es determinable mediante dos coordenadas. Para esto lo que se hace es proyectar todos los astros sobre una esfera de radio arbitrario, que se denomina esfera celeste. Tal esfera está centrada en el observador. En realidad el observador, prescindiendo de irregularidades topográficas, solo ve una semiesfera celeste limitada por un plano que pasa por el pie del observador y que corta a la esfera celeste en un círculo llamado horizonte.

Según la posición del observador

Atendiendo a la posición del observador, se distinguen:

• Coordenadas topocéntricas: el centro es el propio observador.
• Coordenadas geocéntricas: centradas en el centro de la Tierra.
• Coordenadas heliocéntricas: el centro de referencia es el centro del Sol.
• Coordenadas baricéntricas: el origen es el centro de masas del sistema solar.
• Coordenadas galácticas: se centran en el centro de nuestra galaxia que desde nuestra posición en el Sol, se ubica en la constelación de Sagitario.

Atendiendo a que sus valores dependan o no de la posición del observador las coordenadas se clasifican en:

• Coordenadas locales: coordenadas horizontales y coordenadas horarias .
• Coordenadas no locales: coordenadas ecuatoriales, coordenadas eclípticas, coordenadas galácticas.

Según el plano de referencia

 

Considerando el plano de referencia se tienen:

• Coordenadas horizontales:

Origen: topocéntrico.

Plano de referencia: el horizonte del observador.

Coordenadas: azimut y altura o distancia cenital.

• Coordenadas horarias:

Origen: topocéntrico.

Plano de referencia: el ecuador celeste y el meridiano celeste del observador.

Coordenadas: ángulo horario y declinación.

• Coordenadas ecuatoriales:

Origen: geocéntrico.

Plano de referencia: el ecuador celeste.

Coordenadas: ascensión recta y declinación.

• Coordenadas eclípticas:

Origen: geocéntrico o heliocéntrico.

Plano de referencia: plano de la eclíptica.

Coordenadas: longitud celeste y latitud celeste, o longitud y latitud eclípticas.

• Coordenadas galácticas:

Origen: el centro de la Vía Láctea.

Plano de referencia: el plano de la Vía Láctea.

Coordenadas: longitud galáctica y latitud galáctica.

• Coordenadas supergalácticas:

Origen: el centro del Sol.

Plano de referencia: plano supergaláctico.

Coordenadas: Latitud supergaláctica (SGB) y longitud supergaláctica (SGL).

Sobre la medida de ángulos

Los ángulos se miden en radianes o grados, pero en astronomía también se miden en horas. Un ángulo de 1 hora equivale a 15º (dado que la Tierra gira 15° en una hora). El ángulo horario y la ascensión recta se podrían medir en grados sexagesimales pero se miden en horas.

Sus divisores son: 1 hora = 60 minutos (min).

1 Minuto = 60 segundos 1 min = 60 s.

Una relación útil es 1° = 4 minutos.

La ascensión recta es un ángulo que se mide en horas, minutos y segundos.

Así, AR = 3 h 25 min 13 s = 3,4202777… h = 51,304166…° = 51°18′15″.

Conversión de coordenadas

La conversión de coordenadas celestes permite pasar de unas coordenadas a otras por ejemplo de eclípticas a ecuatoriales, como otra conversión nos permitirá pasar de ecuatoriales a horarias, las conversiones sucesivas nos permiten cualquier transformación entre coordenadas. Supongamos que un día observamos un objeto en coordenadas horizontales, sí anotamos nuestra posición sobre la Tierra y el instante temporal podremos llegar hasta las coordenadas ecuatoriales o eclípticas.

Véase también

• Sistema de coordenadas
• Coordenadas geocéntricas
• Hora (ángulo)

Enlaces externos

•   Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre sistemas de coordenadas celestes.

•   Datos: Q86394
•   Multimedia: Celestial coordinate systems