Sistema de coordenadas galáctico

El sistema de coordenadas galáctico es un sistema de coordenadas celestes en coordenadas esféricas , con el Sol como su 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 hacia el norte. Utiliza la convención de la 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 se mide generalmente en grados (°).

Latitud galáctica

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

Definición

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

En 1958, la Unión Astronómica Internacional (UAI) 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 por 32° y la latitud por 1,5°. ^[1] En el sistema de coordenadas ecuatorial , para el equinoccio y el 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] La longitud 0° es el gran semicírculo que se origina desde este punto a lo largo de la línea en 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 es paralelo al ecuador galáctico siendo 0°, mientras que los polos son ±90°. ^[3] Con base en esta definición, los polos y el ecuador galácticos se pueden encontrar a partir de trigonometría esférica y se pueden precesar a otras épocas ; vea la tabla.

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

La fuente de radio Sagitario A* , que es el mejor marcador físico del verdadero Centro Galáctico , se encuentra a 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, dentro del error estimado de 1958 de ±0.1°. Debido a la posición del Sol, que actualmente se encuentra56,75 ± 6,20 años luz al norte del plano medio, y la definición heliocéntrica adoptada por la UAI, 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 galáctico no rota con el tiempo, Sgr A* en realidad está disminuyendo en longitud a la tasa 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 en el sistema de coordenadas galáctico. En estas ecuaciones, $α$ es la ascensión recta y $δ$ es la declinación . NGP se refiere a los valores de las 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}}

La conversión inversa (galáctica a ecuatorial) también se puede realizar 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{aligned}}

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 el futuro distantes, el sistema de coordenadas galáctico se considera rotatorio, de modo que el eje $x$ siempre apunta al centro de la galaxia. ^[6]

Existen dos variaciones rectangulares principales de las coordenadas galácticas, comúnmente utilizadas para calcular las velocidades espaciales de los objetos galácticos. En estos sistemas, los ejes $xyz$ se designan $UVW$ , 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 dextrógiro (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 levógiro (positivo hacia el este y hacia el polo norte galáctico). ^[7]

En las constelaciones

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

Véase también

Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Sistema de coordenadas galáctico .

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

Referencias

^ abcd Blaauw, A.; Gum, CS; Pawsey, JL; Westerhout, G. (1960). "El nuevo sistema de coordenadas galácticas de la IAU (revisión de 1958)". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 121 (2): 123. Bibcode :1960MNRAS.121..123B. doi : 10.1093/mnras/121.2.123 .
^ ab Reid, MJ; Brunthaler, A. (2004). "El movimiento propio de Sagitario A*". The Astrophysical Journal . 616 (2): 874, 883. arXiv : astro-ph/0408107 . Código Bibliográfico :2004ApJ...616..872R. doi :10.1086/424960. S2CID 16568545.
^ de James Binney, Michael Merrifield (1998). Astronomía galáctica. Princeton University Press . Págs. 30-31. ISBN 0-691-02565-7.
^ Por ejemplo, en Kogut, A.; et al. (1993). "Anisotropía dipolar en los mapas del cielo del primer año de los radiómetros de microondas diferenciales COBE". Astrophysical Journal . 419 : 1. arXiv : astro-ph/9312056 . Bibcode :1993ApJ...419....1K. doi :10.1086/173453.
^ Carroll, Bradley; Ostlie, Dale (2007). Introducción a la astrofísica moderna (2.ª ed.). Pearson Addison-Wesley. pp. 900–901. ISBN 978-0805304022.
^ Por ejemplo Bobylev, Vadim V. (marzo de 2010). "Búsqueda de estrellas que se encuentren de cerca con el sistema solar". Astronomy Letters . 36 (3): 220–226. arXiv : 1003.2160 . Bibcode :2010AstL...36..220B. doi :10.1134/S1063773710030060. S2CID 118374161.
^ Johnson, Dean RH; Soderblom, David R. (1987). "Cálculo de las velocidades espaciales galácticas y sus incertidumbres, con una aplicación al grupo de la Osa Mayor". Astronomical Journal . 93 : 864. Bibcode :1987AJ.....93..864J. doi :10.1086/114370.
^ "Constelaciones de la Vía Láctea SEDS".

Enlaces externos

Convertidor de coordenadas universal.
Sistema de coordenadas galáctico: demostración de Wolfram
Coordenadas galácticas, La enciclopedia científica 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