Sistema de coordenadas galácticas

El sistema de coordenadas galácticas es un sistema de coordenadas celestes en coordenadas esféricas , con el Sol como centro, la dirección primaria alineada con el centro aproximado de la Vía Láctea y el plano fundamental paralelo a una aproximación del plano galáctico pero desplazado a su norte. Utiliza la convención de mano derecha , lo que significa que las coordenadas son positivas hacia el norte y hacia el este en el plano fundamental . ^[1]

Coordenadas esféricas

longitud galáctica

La longitud (símbolo $l$ ) mide la distancia angular de un objeto hacia el este a lo largo del ecuador galáctico desde el Centro Galáctico. De manera análoga a la longitud terrestre , la longitud galáctica generalmente se mide en grados (°).

Latitud galáctica

La latitud (símbolo $b$ ) mide el ángulo de un objeto hacia el norte del ecuador galáctico (o plano medio) visto desde la Tierra. De manera análoga a la latitud terrestre , la latitud galáctica suele medirse en grados (°).

Definición

El primer sistema de coordenadas galácticas fue utilizado por William Herschel en 1785. Se utilizaron varios sistemas de coordenadas diferentes, cada uno de los cuales difería en unos pocos grados, hasta 1932, cuando el Observatorio Lund reunió un conjunto de tablas de conversión que definían un sistema de coordenadas galácticas estándar basado en un polo norte galáctico en RA 12 ^h 40 ^m , diciembre +28° (en la convención de la época B1900.0 ) y una longitud de 0° en el punto donde se cruzan el plano galáctico y el plano ecuatorial . ^[1]

En 1958, la Unión Astronómica Internacional (IAU) definió el sistema de coordenadas galácticas en referencia a las observaciones de radio del hidrógeno neutro galáctico a través de la línea del hidrógeno , cambiando la definición de la longitud galáctica en 32° y la latitud en 1,5°. ^[1] En el sistema de coordenadas ecuatoriales , para el equinoccio y ecuador de 1950.0 , el polo norte galáctico se define en ascensión recta 12 ^h 49 ^m , declinación +27,4°, en la constelación de Coma Berenices , con un error probable de ±0,1°. ^[2] Longitud 0° es el semicírculo máximo que se origina en este punto a lo largo de la línea en el ángulo de posición 123° con respecto al polo ecuatorial . La longitud galáctica aumenta en la misma dirección que la ascensión recta. La latitud galáctica es positiva hacia el polo norte galáctico, con un plano que pasa por el Sol y paralelo al ecuador galáctico es 0°, mientras que los polos son ±90°. ^[3] Basado en esta definición, los polos galácticos y el ecuador se pueden encontrar a partir de trigonometría esférica y pueden ser precedidos a otras épocas ; ver la tabla.

La IAU recomendó que durante el período de transición del antiguo sistema anterior a 1958 al nuevo, la longitud y latitud antiguas deberían designarse $l I$ y $b I,$ mientras que las nuevas deberían designarse $l II$ y $b II$ . ^[3] Esta convención se ve ocasionalmente. ^[4]

La fuente de radio Sagitario A* , que es el mejor marcador físico del verdadero Centro Galáctico , está situada a las 17 ^h 45 ^m 40,0409 ^s , −29° 00′ 28,118″ (J2000). ^[2] Redondeado al mismo número de dígitos que la tabla, 17 ^h 45,7 ^m , −29,01° (J2000), hay un desplazamiento de aproximadamente 0,07° desde el centro de coordenadas definido, muy dentro de la estimación de error de 1958 de ±0,1° . Debido a la posición del Sol, que actualmente se encuentra56,75 ± 6,20 ly al norte del plano medio, y la definición heliocéntrica adoptada por la IAU, las coordenadas galácticas de Sgr A* son latitud +0° 07′ 12″ sur, longitud 0° 04′ 06″ . Dado que, tal como se define, el sistema de coordenadas galácticas no gira con el tiempo, Sgr A* en realidad está disminuyendo en longitud a la velocidad de rotación galáctica en el sol, $Ω$ , aproximadamente 5,7 milisegundos de arco por año (ver constantes de Oort ).

Conversión entre coordenadas ecuatoriales y galácticas

La ubicación de un objeto expresada en el sistema de coordenadas ecuatoriales se puede transformar al sistema de coordenadas galácticas. En estas ecuaciones, $α$ es ascensión recta , $δ$ es declinación . NGP se refiere a los valores de coordenadas del polo norte galáctico y NCP a los del polo norte celeste. ^[5]

{\begin{aligned}\sin(b)&=\sin(\delta _ {\text{NGP}})\sin(\delta )+\cos(\delta _ {\text{NGP}} )\cos(\delta )\cos(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})\\\cos(b)\sin(l_{\text{NCP}}-l)&=\cos( \delta )\sin(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})\\\cos(b)\cos(l_{\text{NCP}}-l)&=\cos(\delta _{ \text{NGP}})\sin(\delta )-\sin(\delta _{\text{NGP}})\cos(\delta )\cos(\alpha -\alpha _{\text{NGP}} )\end{alineado}}

Lo contrario (galáctico a ecuatorial) también se puede lograr con las siguientes fórmulas de conversión.

{\begin{aligned}\sin(\delta )&=\sin(\delta _ {\text{NGP}})\sin(b)+\cos(\delta _ {\text{NGP}} )\cos(b)\cos(l_{\text{NCP}}-l)\\\cos(\delta )\sin(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})&=\cos( b)\sin(l_{\text{NCP}}-l)\\\cos(\delta )\cos(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})&=\cos(\delta _{ \text{NGP}})\sin(b)-\sin(\delta _{\text{NGP}})\cos(b)\cos(l_{\text{NCP}}-l)\end{alineado }}

Dónde:

\alpha _{\text{NGP}}=12^{h}51.4^{m}\qquad \delta _{\text{NGP}}=27.13^{\circ }\qquad l_{\text{NCP}}=122.93314^{\circ }

Coordenadas rectangulares

En algunas aplicaciones se utilizan coordenadas rectangulares basadas en la longitud, latitud y distancia galácticas. En algunos trabajos sobre el pasado o futuro distante, se considera que el sistema de coordenadas galácticas gira de modo que el eje $x$ siempre va hacia el centro de la galaxia. ^[6]

Hay dos variaciones rectangulares principales de coordenadas galácticas, comúnmente utilizadas para calcular las velocidades espaciales de los objetos galácticos. En estos sistemas, los ejes $xyz$ se denominan $UVW$ , pero las definiciones varían según el autor. En un sistema, el eje $U$ está dirigido hacia el Centro Galáctico ( $l$ = 0°), y es un sistema diestro (positivo hacia el este y hacia el polo norte galáctico); en el otro, el eje $U$ está dirigido hacia el anticentro galáctico ( $l$ = 180°), y es un sistema zurdo (positivo hacia el este y hacia el polo norte galáctico). ^[7]

en las constelaciones

El ecuador galáctico pasa por las siguientes constelaciones : ^[8]

Ver también

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con el sistema de coordenadas galácticas .

Cuadrante galáctico : uno de los cuatro sectores circulares de la Vía Láctea.
Sistema de coordenadas supergaláctico – sistema de coordenadas
Sistemas de coordenadas astronómicas : sistema para especificar posiciones de objetos celestes.
Formación y evolución de galaxias.
Vía Láctea : galaxia que contiene el sistema solar

Referencias

^ abcdBlaauw , A.; Goma, CS; Pawsey, JL; Westerhout, G. (1960). "El nuevo sistema IAU de coordenadas galácticas (revisión de 1958)". Avisos mensuales de la Real Sociedad Astronómica . 121 (2): 123. Código bibliográfico : 1960MNRAS.121..123B. doi : 10.1093/mnras/121.2.123 .
^ ab Reid, MJ; Brunthaler, A. (2004). "El movimiento adecuado de Sagitario A*". La revista astrofísica . 616 (2): 874, 883. arXiv : astro-ph/0408107 . Código Bib : 2004ApJ...616..872R. doi :10.1086/424960. S2CID 16568545.
^ ab James Binney, Michael Merrifield (1998). Astronomía Galáctica. Prensa de la Universidad de Princeton . págs. 30-31. ISBN 0-691-02565-7.
^ Por ejemplo en Kogut, A.; et al. (1993). "Anisotropía dipolo en los mapas del cielo del primer año de los radiómetros de microondas diferenciales COBE". Revista Astrofísica . 419 : 1. arXiv : astro-ph/9312056 . Código Bib : 1993ApJ...419....1K. doi :10.1086/173453.
^ Carroll, Bradley; Ostlie, Dale (2007). Introducción a la astrofísica moderna (2ª ed.). Pearson Addison-Wesley. págs. 900–901. ISBN 978-0805304022.
^ Por ejemplo Bobylev, Vadim V. (marzo de 2010). "Búsqueda de estrellas que se encuentran estrechamente con el sistema solar". Cartas de Astronomía . 36 (3): 220–226. arXiv : 1003.2160 . Código Bib : 2010AstL...36..220B. doi :10.1134/S1063773710030060. S2CID 118374161.
^ Johnson, decano RH; Soderblom, David R. (1987). "Cálculo de las velocidades espaciales galácticas y sus incertidumbres, con aplicación al grupo de la Osa Mayor". Revista Astronómica . 93 : 864. Código bibliográfico : 1987AJ.....93..864J. doi :10.1086/114370.
^ "Constelaciones SEDS de la Vía Láctea".

enlaces externos

Convertidor de coordenadas universal.
Sistema de coordenadas galácticas: demostración de Wolfram
Coordenadas galácticas, La Enciclopedia de la Ciencia de Internet
Fiona Vincent, Astronomía posicional: coordenadas galácticas Archivado el 10 de septiembre de 2012 en Wayback Machine , Universidad de St Andrews.
Un Atlas del Universo