Astrometría

miniatura|Ilustración do uso da interferometría na lonxitude de onda da luz visible para determinar a posición precisa das estrelas. Cortesía NASA/JPL-Caltech
miniatura|250x250px|Representación artística da nave espacial TAU, un proxecto da década de 1980 que utilizara unha sonda precursora interestelar para expandir a liña base para calcular a paralaje estelar en traballos de astrometría.

A astrometría ou astronomía de posición é a parte da astronomía que se encarga de medir e estudar a posición, paralaxes e o movemento propio dos astros. É unha disciplina moi antiga, tanto coma a astronomía.

A pesar de que case son sinónimos, normalmente considérase a astrometría como a parte experimental ou técnica que permite medir a posición dos astros e os instrumentos que a fan posible, mentres que a astronomía de posición usa a posición dos astros para elaborar un modelo do seu movemento ou definir os conceptos que se usan. Sería pois a parte teórica. Englobáronse as dúas partes na mesma categoría. Esta parte da astronomía non está obsoleta, porque a teoría forma parte dos rudimentos da ciencia, mentres que a práctica tenta medir cada vez con maior precisión a posición dos astros usando medios modernos como o satélite Hipparcos ou os sistemas de interferometría.

Pode dividirse en dúas partes: 

 A astrometría global que se ocupa da catalogación de posicións sobre grandes partes do ceo dando lugar a catálogos estelares e a un sistema de referencia de estrelas brillantes, onde as menos brillantes poden situarse por interpolación. Os instrumentos típicos son o telescopio meridiano e o astrolabio. Na actualidade o uso de interferómetros ópticos mellora a precisión.

 A astrometría de campo pequeno, na que as posicións relativas eran medidas no campo observable por medio de placas fotográficas e actualmente en imaxes CCD. A astrometría de campo pequeno usa como marco de referencia os catálogos xerados pola astrometría global para calcular os coeficientes de transformación necesarios que permiten o cambio entre coordenadas de imaxe (píxeles XY) e coordenadas reais (ecuatoriais). Grazas ás funcións de transformación xeradas pódense identificar obxectos e calcular as súas posicións dentro das imaxes de pequeno campo.

As observacións feitas a través da atmosfera teñen o problema da inestabilidade da luz recibida. Para evitala, inventouse a óptica adaptativa, que permite evitar gran parte da imprecisión que achega a refracción atmosférica. Para emendar este problema, lanzouse en 1989 o satélite Hipparcos, que elaborou un catálogo estelar cunha precisión descoñecida até entón. 

 Evolución histórica dos instrumentos 
miniatura|Diagrama mostrando como un pequeno obxecto (por exemplo, un planeta extrasolar) orbita ao redor dun gran obxecto (por exemplo, unha estrela) pode producir cambios na posición e a velocidade do último, orbirtando ambos ao redor do seu centro de masas común (marca de cor vermella).|esquerda
A historia da astrometría está vinculada á historia dos catálogos de estrelas, que daban aos astrónomos puntos de referencia dos obxectos no ceo para poder seguir os seus movementos. Isto pode remontarse a Hiparco de Nicea, que ao redor do ano 190 a.C. utilizou o catálogo dos seus predecesores Timocares de Alexandría e Aristilo para descubrir a precesión da Terra. Ao facelo, tamén desenvolveu a escala de brillo aínda en uso hoxe en día. Hiparco compilou un catálogo con polo menos 850 estrelas e as súas posicións. O seu sucesor, Claudio Ptolomeo, incluíu un catálogo de 1.022 estrelas na súa obra Almagesto, dando a súa localización, coordenadas e brillo.

No século X, Abd Al-Rahman Al Sufi realizou observacións sobre as estrelas e describiu as súas posicións, magnitudes e clasificación estelar, e deu debuxos para cada constelación, no seu Libro das estrelas fixas. Ibn Yunus observou máis de 10.000 entradas para a posición do Sol durante moitos anos utilizando un gran astrolabio, cun diámetro de case 1,4 metros. As súas observacións sobre eclipses aínda se usaban séculos despois nas investigacións de Simon Newcomb sobre o movemento da Lúa, mentres que as súas outras observacións inspiraron a "Oblidad da Eclíptica" de Pierre-Simon Laplace e as "Desigualdades de Júpiter e Saturno".Great Inequalities of Jupiter and Saturn No século XV, o astrónomo Ulugh Beg compiló as Táboas sultanianas, nas que catalogou 1019 estrelas. Do mesmo xeito que os catálogos anteriores de Hiparco e Ptolomeo, estímase que o catálogo de Ulugh Beg tiña unha precisión duns 20 minutos de arco.

No século XVI, Tycho Brahe utilizou instrumentos mellorados, incluídos grandes instrumentos murais, para medir as posicións das estrelas con maior exactitude que anteriormente, cunha precisión de entre 15 e 35 segundos de arco. Taqi ao-Din mediu a ascensión recta das estrelas desde o seu observatorio de Istambul, utilizando o "reloxo de observación" que inventara. Cando os telescopios fixéronse comúns, os círculos graduados facilitaron as medicións.

James Bradley tentou por primeira vez medir paralaxes estelares en 1729. O movemento estelar resultou demasiado insignificante para o seu telescopio, pero no seu lugar descubriu o fenómeno da aberración da luz e a nutación do eixo da Terra. O seu catálogo de 3222 estrelas foi refinado en 1807 por Friedrich Bessel, o pai da astrometría moderna. Bessel foi quen realizou a primeira medición do paralaje estelar: 0,3 segundos de arco para a estrela binaria 61 Cygni.

Ao ser moi difícil de medir, só obtivéronse ao redor de 60 paralajes estelares a fins do século XIX, principalmente mediante o uso do micrómetro filar. Os astrógrafos que usan placas fotográficas aceleraron o proceso a principios do século XX. As máquinas automáticas de medición de placas e a tecnoloxía informática máis sofisticada da década de 1960 permitiron unha compilación máis eficiente do catálogo de estrelas.CERN paper on plate measuring machine USNO StarScan  Na década de 1980, os sensores dixitais (CCD) substituíron as placas fotográficas e reduciron as incertezas ópticas a un milisegundo de arco. Esta tecnoloxía fixo que a astrometría sexa menos custosa, abrindo o campo ao público afeccionado.

En 1989, o satélite Hipparcos da Axencia Espacial Europea levou a astrometría á órbita terrestre, onde podería verse menos afectada as forzas mecánicas da Terra e as distorsiones ópticas da súa atmosfera. Operando desde 1989 a 1993, Hipparcos mediu ángulos grandes e pequenos no ceo con moita maior precisión que calquera outro telescopio óptico anterior. Durante o seu traballo de 4 anos, as posicións, paralajes e movemento propio de 118 218 estrelas determináronse cun grao de precisión sen precedentes. Un novo "Catálogo de Tycho" reuniu unha base de datos de 1 058 332 estrelas cunha precisión de entre 20 e 30 milisegundos de arco. Se compilaron catálogos adicionais para as 23 882 estrelas dobres/múltiples e 11 597 estrelas variables tamén analizadas durante a misión Hipparcos.

Hoxe en día, o catálogo máis utilizado é o USNO-B1.0, un catálogo de todo o ceo que rastrexa os movementos, posicións, magnitudes e outras características adecuadas para máis de mil millóns de obxectos estelares. Durante os últimos 50 anos, utilizáronse 7435 placas de cámara de Schmidt para completar varios estudos sobre o ceo que fan que os datos en USNO-B1.0 teñan unha precisión de 0,2 segundos de arco.

 Aplicacións 
Ademais da función básica de ofrecer aos astrónomos un marco de referencia para as súas observacións, a astrometría é fundamental en campos como a mecánica celeste, a dinámica estelar e a astronomía galáctica. 

 Identificar obxectos dentro de imaxes.
 Sincronización e mantemento do tempo universal, o cal se obtén de sincronizar reloxos atómicos co movemento de rotación da Terra usando observacións astrométricas.
 Determinar movementos propios.
 Calcular paralaxes trigonométricos.
 Detectar estrelas binarias astrométricas.
 Orientación en sondas espaciais.
 Cálculo de órbitas e seguimento de obxectos do sistema solar como asteroides ou cometas.
 Cálculo de órbitas e seguimento de obxectos que orbitan a Terra, como satélites ou lixo espacial.
 Estudo da dinámica das estrelas da vía Láctea.

 Resultados destacables da astrometría 
Existen numerosos resultados destacables nos que se usou a astrometría:

 Detección e caracterización do buraco negro do centro da Vía Láctea Saxitario A*, onde se observaron posicións astrométricas das estrelas que o orbitan e grazas a elas calculáronse as súas órbitas.
 Confirmación, en 1919 da curvatura da luz predita pola Relatividade xeral. Neste ano, durante unha eclipse de Sol, observouse como as posicións astrométricas aparentes das estrelas que estaban cerca do bordo solar cambiaban segundo o modelo predito pola teoría de Albert Einstein.
 Notas 

 Véxase tamén 

 Bibliografía 




 Outros artigos 
 Misión espacial Gaia
 Astronomía

 Ligazóns externas 
 Guía do MPC para a astronomía de corpos menores
 Astrometry Department of the Ou.S. Naval Observatory