👁 ¿Qué es el seeing? 📊 Escala Antoniadi 📐 FWHM 🧮 Cálculo práctico 🌙 Noches fotométricas
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👁 Turbulencia atmosférica · OMAA · Albox

Seeing
Atmosférico

ESTABILIDAD · RESOLUCIÓN · FOTOMETRÍA

El seeing mide el efecto distorsionador que la turbulencia atmosférica ejerce sobre las imágenes astronómicas. Es el factor que determina cuánto detalle es posible resolver en una noche de observación, independientemente del tamaño del telescopio utilizado.

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Definición

¿Qué es el seeing?

Turbulencia atmosférica y frentes de onda

El seeing es un término introducido por los astrónomos anglosajones y adoptado internacionalmente para describir el efecto distorsionador de la atmósfera terrestre sobre la luz que llega de los objetos celestes. Está causado por las turbulencias atmosféricas: masas de aire a diferentes temperaturas y densidades que se mezclan creando variaciones en el índice de refracción del aire.

Estas variaciones deforman los frentes de onda de la luz estelar antes de que lleguen al telescopio, produciendo que la imagen de una estrella —que debería ser un punto— aparezca como un disco borroso que tiembla y se mueve. Este disco se denomina disco de Airy deteriorado y su diámetro angular define el seeing de la noche.

Unidades de medida

El seeing se mide en segundos de arco (arcsec o "). Cuanto menor es el valor en arcsec, mejor es el seeing:

Escala empírica · E.M. Antoniadi (1870–1944)

Escala de Antoniadi

Para la evaluación rápida y visual del seeing sin instrumentación específica, se utiliza la escala empírica de Antoniadi, diseñada por el astrónomo franco-griego Eugène Michel Antoniadi. Comprende cinco grados expresados en números romanos (I a V). El valor I corresponde al seeing perfecto y el V al pésimo.

I
Seeing perfecto
Imágenes completamente estables sin ningún temblequeo. Condiciones excepcionales.
II
Bueno
Ligeras ondulaciones con momentos de calma. Apto para observación planetaria detallada.
III
Moderado
Perceptibles temblores en las imágenes. Observación posible con limitaciones en resolución.
IV
Pobre
Constantes y molestas ondulaciones. Observación planetaria de alto detalle imposible.
V
Pésimo
Serias dificultades para discernir las imágenes. Noche completamente no apta.
Medición instrumental

Medición objetiva:
FWHM estelar

📐
Full Width at Half Maximum

La medición instrumental del seeing se realiza mediante el valor de FWHM (Full Width at Half Maximum), o anchura total a la mitad del máximo. Este parámetro se obtiene ajustando una función gaussiana al perfil de brillo de una estrella en la imagen CCD. El FWHM en píxeles, convertido a segundos de arco mediante la escala de placa del telescopio, da directamente el seeing de la noche.

En el OMAA, con el telescopio Meade 16" y la cámara CCD Atik 314L+, se pueden obtener mediciones precisas del FWHM en cada sesión de observación. Un valor de FWHM de 3 px con escala de placa de 0,5"/px equivale a un seeing de 1,5".

Cálculo práctico

¿Cómo se calcula el seeing?

Material necesario

Para realizar la medida se necesita un telescopio y una cámara CCD (webcam con chip CCD o cámara CCD astronómica). Con ese equipo se pueden obtener datos válidos para evaluar la calidad del cielo en una noche concreta.

La idea es apuntar a una estrella de magnitud 2 o 3, situada por encima de unos 50° de altura para reducir los efectos de la masa de aire. Una vez centrada la estrella, se ajusta el enfoque hasta lograr el peak máximo, es decir, el valor del píxel más brillante. Después se mide el perfil de la estrella con un programa que permita calcular el FWHM tanto en el eje X como en el Y.

1 · Enfoque

Maximizar el peak

Se enfoca la estrella hasta conseguir el valor más alto posible del píxel central. El peak varía ligeramente por la turbulencia, así que se toma el mejor valor estable.

2 · Perfil gaussiano

Medir la campana

La estrella se comporta como una gaussiana: el FWHM es la anchura total de esa curva a la altura de la mitad del máximo.

3 · Conversión

Píxeles a arco

Con la escala de la CCD, el FWHM en píxeles se transforma a segundos de arco. Así se obtiene una medida física del seeing.

Fórmula de escala

La resolución de la cámara en segundos de arco por píxel se calcula con la fórmula: r("/pix) = 206,265 · T(mm) / f(mm), donde T es el tamaño del píxel y f la distancia focal del telescopio. Para equipos de aficionado suele estar entre 2 y 4 "/pix.

Ejemplo práctico

En nuestro caso, las medidas realizadas el 27 de noviembre de 2005 a las 21:30 TU, con nubosidad alta delgada, dieron como resultado FWHMx = 3,5" y FWHMy = 3,7".

Si se toma el promedio, el seeing resultante es aproximadamente 3,6", lo que corresponde a una noche con turbulencia moderada, adecuada para observación visual general y fotografía de campo amplio, pero no para alta resolución planetaria.

Medición de seeing con software CCD

Medida con software CCD

Captura de la ventana de enfoque y cálculo de FWHM en X e Y, con la estrella centrada y el peak estabilizado.

Perfil de luz gaussiano de una estrella

Perfil gaussiano

La altura a media máxima define la anchura total de la gaussiana; de ahí sale el valor de FWHM usado para cuantificar el seeing.

Clasificación de noches

Noches fotométricas
en el OMAA

¿Qué es una noche fotométrica?

Una noche fotométrica es aquella en que la atmósfera presenta la suficiente estabilidad y transparencia como para obtener medidas precisas de brillo estelar. Requiere transparencia superior al 95 %, ausencia de cirros o niebla alta, y seeing de Antoniadi I o II.

En Albox, el clima seco y mediterráneo del Valle del Almanzora favorece un elevado número de noches fotométricas al año, especialmente entre mayo y octubre.

Tipo de noche Seeing (arcsec) Antoniadi Transparencia Uso astronómico
Fotométrica excepcional < 1,0" I > 98 % Fotometría de precisión, exoplanetas, asteroides
Fotométrica buena 1,0–1,5" II > 95 % Planetaria detallada, cielo profundo
Observación general 1,5–2,5" II–III 85–95 % Cielo profundo, galaxias, nebulosas
Noche mediocre 2,5–4,0" III–IV < 85 % Solo objetos brillantes, visual
No apta > 4,0" IV–V < 70 % Observación astronómica imposible
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