Primeros grupos del nuevo ciclo solar

        Ha pasado ya año y medio desde la última entrada que hice en este blog hablando sobre la baja actividad solar y su asimetría durante los últimos años. En este tiempo dicha actividad ha seguido disminuyendo de manera continuada y en lo que llevamos de año prácticamente la mitad de los días no ha habido manchas en el Sol. Este porcentaje es el doble que el observado el año pasado, síntoma inequívoco de que nos acercamos al final del ciclo. En la siguiente gráfica (Fig. 1) se muestra la actividad solar, como en entradas anteriores, pero actualizada con los últimos datos disponibles. 

 

Fig. 1: Actividad solar durante los ciclos 23 y 24. Promedios mensuales (en bruto) y valores suavizados, total y por hemisferios. Datos originales tomados del archivo oficial del SILSO (http://sidc.be/silso/home).

En momentos de baja actividad cerca del mínimo, como sucede en la actualidad, aparecen también los primeros grupos del nuevo ciclo, que conviven con los del ciclo que está terminando. Esto no significa, como a veces se cree, que ya haya empezado el nuevo ciclo, dado que la transición entre dos ciclos consecutivos no sucede de una manera clara de un día para otro, sino que durante un cierto tiempo ambos ciclos se solapan. De manera oficial el nuevo ciclo comienza en el momento en que el número de Wolf suavizado llega a su mínimo, hecho que, como digo, todavía no ha sucedido.

La pregunta ahora es: ¿han aparecido ya grupos de manchas del nuevo ciclo? Y en tal caso, ¿cómo se distinguirían los grupos nuevos de los viejos? Para poder responder a la primera pregunta, tendremos que poder contestar a la segunda, y ello será posible si sabemos cómo se comportan las manchas a lo largo de un ciclo solar. 

 

COMPORTAMIENTO DE LAS MANCHAS SOLARES DURANTE EL CICLO

A principios del siglo XX Hale descubrió, a partir del efecto Zeeman observado, el intenso campo magnético asociado a las manchas solares (mucho mayor que el terrestre). La evolución temporal de este campo magnético es cíclica y es la responsable de lo que observamos y conocemos como ciclo de actividad solar, que los modelos de dinamo tratan de explicar y, de momento, sin mucho éxito, predecir. 

En lo que ahora conocemos como sus leyes, las leyes de Hale, de una manera observacional se descubrió que durante el ciclo undecenal todos las regiones activas en un hemisferio tienen la misma configuración (polaridad) magnética, que a su vez es contraria a la del otro hemisferio. Además, esta configuración magnética se invierte al cambiar de ciclo, por lo que realmente el ciclo magnético solar sería, no de 11, sino de 22 años.

Otro observable muy interesante es la posición que ocupan las manchas sobre el disco solar, que a lo largo del ciclo se desplazan hacia el ecuador. Así, al principio del ciclo los primeros grupos emergen a altas latitudes (con valores medios en torno a los 30-35º) mientras que según avanza el mismo las manchas se van acercando progresivamente al ecuador, y al final del ciclo estos valores disminuyen hasta alcanzar latitudes de tan solo 5-10º. Este fenómeno, descubierto por Carrington a mediados del siglo XIX, se conoce como ley de Spörer, en reconocimiento al astrónomo alemán que profundizó en su estudio.

            Al representar la latitud de las manchas a lo largo del tiempo obtenemos el famoso diagrama de mariposa (también conocido como diagrama de Maunder), por el típico patrón que se forma en cada ciclo al juntar los grupos de manchas de los dos hemisferios, que nos recuerda a las alas de una mariposa. Este diagrama es ideal para visualizar de una manera muy clara la ley de Spörer (Fig. 2).

 Fig.2: Actividad solar durante los últimos 250 años. Se muestra el diagrama de mariposa (gráfico superior) y su correlación con los ciclos solares, representados en términos del área ocupada por las manchas (gráfico inferior).

APARICIÓN DE LOS PRIMEROS GRUPOS DEL NUEVO CICLO

           Una vez que conocemos las leyes de Hale y de Spörer podemos contestar a la segunda de las preguntas que habíamos planteado: los grupos del nuevo ciclo se distinguen de los del viejo porque aparecen a latitudes altas y con la polaridad invertida. Aunque esta es la ley general, como veremos, puede haber alguna excepción que nos lleve a cierta confusión a la hora de identificar los grupos del nuevo ciclo. Respondida entonces la segunda pregunta, revisando las observaciones y teniendo en cuenta lo que acabamos de decir , daremos la respuesta a la primera.

En lo que llevamos de 2018 han aparecido ya dos grupos del nuevo ciclo, el número 25 (Fig. 3). Ambos grupos han sido muy sencillos, de tipo A, con una vida muy efímera. El primero, RA2694, apareció el 8 de enero mientras que el segundo, sin numeración NOAA, lo hizo el 9 de abril. Ambos grupos aparecieron a latitudes ligeramente por encima de los 30º en el hemisferio sur, que al haber llegado primero al mínimo debería ser quien dominara al comienzo del nuevo ciclo. El grupito de enero no presentó polaridad invertida por lo que se dudó de que perteneciera ya al ciclo 25, cosa que no sucedió con el grupo de abril, claro representante del nuevo ciclo. Sin embargo, en torno al 3-4% de los grupos de un mismo ciclo presentan una polaridad invertida, lo que a veces nos puede llevar a cierta confusión, como en el caso del grupo RA2620. Este grupo apareció en diciembre de 2016 con una latitud por encima de los 20º S y con la polaridad invertida. Aunque podría haber sido considerado el primer grupo del ciclo 25, al colocarlo en el diagrama de mariposa con el resto de grupos parece que sigue siendo un grupo del ciclo antiguo (Fig. 3).

Fig. 3: Diagrama de mariposa centrado en el ciclo 24. El cuadrado azul representa el grupo RA2620 (ver texto) mientras que los círculos rojos destacan los primeros grupos del nuevo ciclo 25. Los datos se corresponden con las observaciones realizadas por los miembros de la red de observación solar Parhelio (http://www.parhelio.com/).

Para finalizar, hay que insistir en que a día de hoy todavía seguimos en el ciclo 24 ya que la actividad suavizada aún no ha alcanzado su mínimo. En el ciclo 23, el primer grupo  del nuevo ciclo apareció en enero de 2008 mientras que el comienzo del ciclo 24 tuvo lugar entre diciembre de 2008 y enero de 2009, prácticamente un año después. Es de esperar, por tanto, que todavía pasen unos meses en los que cada vez aparezcan más grupos del nuevo ciclo y menos del viejo, hasta que finalmente comience de manera oficial el nuevo ciclo 25. Ahora bien, adelantar cuándo sucederá eso es tema ya de otra entrada, ¿principio-mediados de 2019? Hagan sus apuestas.

Salas de los Infantes - 12 Mayo

Con el comienzo de la primavera, y como antesala al verano, AstroDemanda comienza la actividad divulgativa por la provincia a través de las charlas y observaciones públicas realizadas por la provincia burgalesa.

La primera cita la tenemos el día 12 de Mayo en Salas de los Infantes, invitados por el museo de dinosaurios de Salas, y enmarcado en el día internacional de los museos.

La actividad, como habitualmente, constará de una charla previa en el Teatro auditorio "Gran Casino" en la que acercaremos a los asistentes al mundo de las estrellas y de la Astronomía y posteriormente, trasladarnos a la zona recreativa de peñarota donde llevaremos a cabo la observación pública con los telescopios de la agrupación.

Os esperamos!!

La nitidez de la lente

Desde hace años que me inicie en la observación astronómica y que inmediatamente después fue la astrofotografía. Mi máxima, siempre fue repetir la experiencia visual que me quedo grabada a fuego, cuando a mi padre le dejaron un pequeño refractor ruso de tan solo 60 o 70 mm de diámetro, en el que pudimos observar desde la ventana del salón ese diminuto punto sobre el horizonte urbano de Madrid.

Esa noche, apuntamos “por capricho” sobre ese punto luminoso, porque nos dimos cuenta que brillaba lo suficiente como para ser cómodo encauzarlo dentro de la pupila del ocular.

-          ¡¡Ostras!! Mira, mira, mira, ¡¡que pasada, es Saturno!!

Esas fueron mis primeras palabras,  despues mi famila pudo verlo con casi el mismo asombro.

Esa nitidez y limpieza de la imagen que ofrece un refractor es la que siempre he buscado también plasmar en fotografía.

Desgraciadamente cuando ya no solo observas, y pasas a la acción con la fotografía, determinados errores cromáticos propios de estos refractores ACRO, son mucho más patentes que visualmente.

Un tiempo después adquirí mi primer telescopio, un refractor acromático de 90 mm de apertura y 1000 mm de focal del fabricante Meade, junto con su montura ecuatorial de escasa calidad.

Refractores acromáticos.

El término acromático significa que carece de color "sin color" y por lo tanto que los tres colores son llevados al mismo foco.

La aberración cromática se debe a que a luz está compuesta por varias longitudes de onda donde cada una de ellas es afectada por un índice de refracción diferente, lo que origina que el foco para cada una de ellas se forme a diferentes distancias.

               Corrección con una sola lente cóncava

Un telescopio acromatico esta fomado por una lente cóncava "crown" de elevado índice de refracción, y una lente convexa "flint" con un índice de refracción bajo.

Con el fin de resolver este inconveniente que generaba una sola lente concava, la configuración óptica de los telescopios acromáticos, esta formada por este par de lentes, que hacen que los colores converjan en el mimo foco.

El  "crown" y el "flint" al ser de vidrios con diferente densidad tratan de compensar la diferencia de planos focales.

Desgraciadamente esto no se consigue totalmente y es unos de los principales problemas que padecen estos refractores en mayor o menor medida.

En mi caso yo disponía de un refractor con un valor de focal alto, F:11. Los refractores acromáticos, al trabajar con relaciones largas, muestran una aberración cromática menos evidente. De hecho se dice que un buen refractor acromático con una relación focal cercana a F:15 es capaz de ofrecer rendimientos similares a algunos APOs.

A continuación podemos ver en la siguiente gráfica, que focal a la hora de elegir un acromático, seria la más ideal, si queremos tener un cromatismo bastante corregido:

Esquema ejemplo de relación focal vs aberración cromática.

Recuerdo que mi telescopio (Como mucho otros en la actualidad), disponía de una doble tapa de un diámetro de aproximadamente la mitad en diámetro que la lente frontal, precisamente para obtener un diafragmado de la lente y por ende una pseudofocal mucho mas larga del mismo tubo sin añadir ningún multiplicador óptico real. O lo que es lo mismo, de un 100 mm f10, pasaríamos a tener un 50 mm f20.

¿Qué se consigue con esto? Pues poder tener un mejor rendimiento cromatico frente a la observación o fotografía planetaria - lunar. Por supuesto, no todo el campo es orégano, y esta claro que se pierde resolución, ya que la apertura es menor, y ¡si!, tu telescopio continua siendo un acromático, pero mejora notablemente ese halo purpura molesto.

Esto es idéntico a lo que conseguimos diafragmando los teleobjetivos fotográficos, sobre todo cuando estas haciendo fotografía estelar, en la que necesitas la mayor calidad que pueda ofrecerte este, pero sin pasarte ya que de lo contrario tendrás muy poca luz de entrada sobre el sensor y los tiempos de exposición se estiraran demasiado.

Refractores apocromáticos.

 

  

La definición de APO, es un objetivo en el que se ha corregido la aberración cromática para los tres colores aditivos primarios. Un sistema apocromático, consiste en asociar lentes convergentes y divergentes que permiten el enfoque de todos los rayos en el mismo punto. Básicamente son acromáticos con corrección de color mejorado, y en algunos modelos casi por completo.

Aunque los acromáticos (de mediana calidad y focal no mas baja de 8), corrigen bastante bien el problema del cromatismo, la aparición de los modelos APO mejoro enormemente la corrección cromática, para lo cual fue necesario buscar mejores vidrios.

Triplete apocromatico

A finales del siglo XIX Ernst Abbe, encontró que los cristales naturales de fluoruro de calcio (fluorita) que conseguía exactamente la corrección deseada. El problema es que dicho componente mineral sólo esta presente en pequeños cristales, lo que complicaba mucho la conformación de lentes.
Gracias al avance de la tecnología, mas adelante fue posible la creación de "fluorita artificial", pero el problema que tenía este tipo de cristal, es que era sumamente frágil e incluso era afectado por el rocío, aunque con tratamientos de coating adecuados, podía tener contacto con el aire. Eso sin mencionar que además, el proceso de fabricación de la fluorita resulta altamente costoso y no era accesible al amateur.

Mas adelante, los gigantes del vidrio Schott (alemanes) y Ohara (japoneses), lograron compuestos de vidrio mas estables con propiedades ópticas muy similares a la fluorita denominados ED ("Extra-low Dispersion") y SD ("Super-wide Dispersion"). Actualmente los vidrios ED son los más utilizados para Apocromáticos.

Numero de Abbe (ν) ¿Qué es?

Este número es el índice de refracción del vidrio a distintas frecuencias.

Indice de refracción del cristal FPL-51

Aquí se pueden consultar todos los valores correspondientes a los múltiples cristales que hay comercializados actualmente: https://refractiveindex.info/

A continuación en el diagrama MTF (Función de Transferencia de Modulación), que en este caso en vez de un porcentaje como en las gráficas típicas, se sitúa una curva descendente negra y otra azul oscuro numeradas 60 y 40 respectivamente que representan la corrección perfecta para un objetivo de 6” y 4”. Junto a estas curvas patrón, están marcadas las curvas de objetivos APO y algunos ACRO con diferentes focales, que representan mediante las diferentes relaciones focales su acercamiento a la corrección perfecta.

Cuando adquirí mi segundo refractor, un Vixen NA120SS, un Petzval con 4 elementos acromático de 120 mm f6.7, todavía resultaba enormemente caro adquirir un APO. En aquellos años solo había 3 opciones por la parte de gama alta, TMB, Astro Physics, Takahashi y alguna otra por la parte baja, Vixen ED y Meade ED.

Actualmente hay una enorme variedad de APOs de baja, media y alta gama, a gusto del consumidor, con unos precios más que competitivos y por supuesto con una corrección cromática superior a los ACRO.

También es verdad es que a partir de aquí se complica un poco la cosa. Existen varios tipos vidrios que imitan o calcan las propiedades de la Fluorita.

Eliminando la Fluorita, tendríamos los siguientes compuestos mas comúnmente utilizados:

S-FPL55, S-FPL53, S-FPL51, OK4

Del vidrio S-FPL55 de momento desconozco que modelos de telescopios lo montan actualmente. Se trata es un vidrio óptico que ofrece una dispersión muy baja, similar a S-FPL53, con la ventaja de mejorar las características de pulido. Este nuevo tipo de vidrio tiene mejores valores de abrasión le que garantizaría supuestamente una mejor corrección, superando al S-FPL53.

De todos estos se pueden saber las características en el enlace anterior.

Pero… ¿como elegir el tubo “OTA” mas apropiado a nuestro uso?

Yo partiría de la idea clara de si tu intención es fotografía de cielo profundo o planetaria. Por supuesto también se puede hacer visual con cualquier de estas don configuraciones.

Para la primera opción, habría que ir a relaciones focales cortas no superiores a f:6, que no son fáciles de conseguir con ningún refractor, bajando a f:5 con algún reductor/compresor de focal especifico del propio fabricante, a ser posible.

Y para la segunda opción, focales mayores a f:9 utilizando en algún caso duplicador de focal especifico del fabricante o una lente Barlow, que es mas económica.

A partir de aquí, el precio ira en función principalmente de la relación focal, el tipo de vidrio que se ha utilizado en la construcción de la lente y de si se trata de un doblete o triplete.

Contrario a lo que se suele creer, un APO no necesariamente es un triplete, la diferencia entre APO y ACRO es el nivel de corrección (que en general depende del vidrio), no la cantidad de elementos. Pero si es cierto que un APO con 3 elementos resulta más efectivo a la hora de ofrecer un alto rendimiento. De hecho la mayoría de los APO de gama alta suelen tener tres lentes, incluso suelen trabajar los diseños petzval 2+2 lentes ofreciendo un campo plano y reduciendo también la focal.

Ahora bien, veamos algunas preguntas usuales:

¿ED significa APO?

Para resumirlo diríamos que NO. El ED es un telescopio que monta un doblete, principalmente. Pero Con vidrio habitualmente tipo S-FPL51 o inferior y que por los estándares de fabricación no es capaz de corregir el espectro violeta al foco tanto como el resto de los colores, por lo tanto pasaría a ser denominado como semiAPO.

¿Es Mejor un APO con S-FPL53 que uno con S-FPL51?

No tiene porque, si el fabricante es capaz de tallar de forma impecable la lente con vidrio S-FPL51 y casi mejor que el que talle la de S-FPL53, podríamos encontrarnos que se obtengan resultados superiores con un S-FPL51. Por otro lado hay que tener en cuenta que los S-FPL53 son más frágiles.

Si presentamos en una comparación un APO f/6 con S-FPL53 y otro f/7 con S-FPL51, podríamos decir que si ambos están igualmente tallados podría decirse que serían equivalentes. Teniendo en cuenta que la relación focal mas larga del segundo le beneficia compensando la calidad algo inferior del vidrio.

Centrándonos y resumiendo, el FPL53 es un vidrio de mayor calidad que es más caro. Pero, el diseño de la lente es muy importante. El vidrio FPL-53 tiene algunas características que permiten una mejor corrección del color.

Si se opta por el FPL-51, lo recomendable es elegir al menos un triplete, dado que no sabemos si la talla de un doblete es suficientemente buena como para rendir lo que nosotros esperamos a nivel fotográfico.

Por supuesto si encontramos un doblete de fluorita a buen precio…. de cabeza a por el, la mayoría superan a tripletes.

El vidrio FPL-51 tiene un número de Abbe de 81.6 y FPL-53 tiene un Abbe de 95.0. Por lo tanto es más facir corregir las aberraciones de color para el FPL-53 que para el FPL-51. Ambos vidrios, FPL-51 y 53 se pueden usar para hacer un excelente instrumento si se tratan correctamente.

Una de las pruebas mas duras, es observar a mas de 100x en el borde lunar, es aquí donde de existir, se mostrara un ligero el color púrpura.

Un lente APO formada por un doblete tiene menos grados de libertad cuando se diseña la lente, dado que solo tienes dos elementos de vidrio para trabajar. Los APO de gran apertura y focales ajustadas, son más difíciles de trabajar que los modelos de menor diámetro. Los fabricantes rara vez pasan de 150 mm de diámetro en plan comercial. A partir de este tamaño los APO se fabrican casi por encargo, lo que los hace prohibitivos. Esta es la razón por la cual no se ven dobletes de gran apertura, 150 mm o mas, pero si tripletes.

Conclusión.

Elije que vas a querer hacer exactamente, no existe el telescopio todo terreno, aunque si es cierto que en la actualidad hay muchos modelos y competencia para poder elegir.

Fotografía: APO 4” triplete con focales cortas F5 a f6 al que opcionalmente se le puede añadir un reductor de focal de 0,70x a 0,80x o aplanador de campo en el caso de utilizar formato FF.

Coste estimado, a partir de 1500€.

Mixto (todo terreno): APO Doblete o triplete pero con focales mas altas de F7 a F9, al que se le añadirá un reductor de focal de 0,70x a 0,80x para poder hacerlo fotográfico.

Coste estimado, a partir de 1000€.

Planetaria: APO Doblete o triplete con focales todavía mas altas a F9 que disponga de enfocador de al menos 2” para poder utilizar aculares generosos.

Coste estimado, a partir de 700€.

Hace 20 años, había que invertir muuucho en un telescopio de estas características, pero en la actualidad y sobre todo gracias al los asiáticos, con un presupuesto ajustado podemos tener un 4” con una calidad óptica nada despreciable.

A disfrutarlo¡¡¡

Limpieza lámina correctora telescopio

Con el paso de los años, las salidas al campo y la humedad, nuestro material va acumulando polvo y suciedad que se queda pegada a la lámina correctora en el caso de los Schmidth Cassegrain (SC) y Maksutov Cassegrain (MK), el espejo primario en los Newton, o la lente frontal en los refractores.

A pesar de que podamos seguir observando con estas ópticas sucias, e incluso pensemos que no están demasiado manchadas, no está de más limpiarlas cada cierto tiempo.

En mi caso, no he limpiado el SC desde que lo compré, hace seis años, por lo que ya iba siendo hora de hacerlo.

Siempre da miedo manipular los elementos ópticos de nuestro material, pero con cuidado y paciencia no debe de suponer ningun porblema su tratamiento. La limpieza de estos elementos está al alcance de cualquiera.

Lámina antes de ser limpiada

"El Sol", nueva guía de observación solar

Recién salido al mercado, por fin, ha llegado a mis manos El Sol. Se trata de una nueva guía de observación solar, que está llamada a convertirse en la referencia de todo astrónomo aficionado a la observación de nuestra estrella, sea cual sea su experiencia previa en heliofísica. 

Su autor, Javier Ruíz Fernández, de manera informal, ya nos comentó durante los encuentros de pasillo del pasado Congreso Estatal de Astronomía celebrado en Pamplona, el nuevo proyecto en el que estaba embarcado y desde entonces he estado deseando hacerme con un ejemplar del libro.

En él, nuestro compañero de la Agrupación Astronómica Cántabra, uno de los grandes expertos amateur en la observación solar, nos explica con la sencillez habitual en él, pero también con gran rigurosidad, los trabajos y el instrumental necesario para que cualquier aficionado pueda llevar a cabo un estudio serio y muy detallado de la actividad solar, muchas veces comparable al realizado desde observatorios profesionales. Según el interés de cada observador, este estudio puede consistir desde el cálculo del clásico número de Wolf a la medida de la latitud de las protuberancias, pasando por la determinación de las posiciones y áreas de los grupos de manchas. Y todo ello con la ayuda del programa informático SOL, que el propio autor, se ha encargado de desarrollar para hacernos la vida más fácil. 

Imágenes de las portadas delantera y trasera del libro, donde se puede ver una breve presentación del libro y la trayectoria del autor

No me quiero enrollar más, sólo me queda animar a todos los aficionados a la astronomía a leerlo. Este es el enlace a la página de la editorial donde se presenta el libro y desde donde quien esté interesado puede adquirir un buen regalo para estas Navidades. ¡A disfrutarlo!

PD: En la red de observación solar Parhelio, cofundada por Javier y Fautino García, los interesados pueden encontrar una gran base de datos, completamente actualizada, con las observaciones solares que se describen en el libro.

Roa de Duero. Charla, marcha nocturna y observación para despedir el verano

 

El 25 de Agosto volvemos a Roa a organizar junto con su Ayuntamiento la despedida del verano. A partir de las 20 horas daremos una charla en el Auditorio Villa de Roa. Cuando terminemos la charla, sobre las 21 horas, comenzará la tradicional ruta nocturna hasta la cuesta Manvirgo donde tendremos montados nuestros telescopios para comenzar con la observación astronómica.

Esperamos pasar tan buen rato como el año pasado y que las nubes nos dejen realizar la observación sin problemas.

Enlaces relacionados:

• Web del Ayuntamiento de Roa de Duero
• Noticia de la actividad en la web del Ayto.
• Programa de Actividades Agosto en Roa

Semana cultural de Villariezo

Por segundo año consecutivo el Ayuntamiento de Villariezo nos ha pedido que organicemos una charla y una observación astronómica enmarcada en su Semana Cultural 2017.

La cita será este domingo 20 de Agosto. La charla tendrá lugar a partir de las 19:30h en un local del Ayuntamiento (se entra por la puerta al lado del bar) y a las 22h está organizada una ruta nocturna que saldrá del pueblo hacia el lugar de observación, el alto redondo, donde empezaremos sobre las 22:30h a explicar el cielo y mostrarlo a través de nuestros telescopios.

Esperamos pasar tan buen rato como el año pasado con todas las gentes de Villariezo que quieran participar en esta actividad.

Enlaces de interés:

• Web del Ayuntamiento de Villariezo
• Programa de fiestas SEMANA CULTURAL 2017