Calidad del cielo: Seeing y transparencia

¿Cómo sabemos si una noche es buena o mala para la observación astronómica? ¿Es suficiente con que esté despejado para disfrutar de una buena noche? ¿Cómo medimos la calidad del cielo? ¿Cuánto afectan el seeing y la transparencia atmosférica a nuestras observaciones?

Calidad del cielo en astronomía

Para disfrutar de una buena noche de observación no solo necesitamos que no haya nubes o no tengamos contaminación lumínica. Incluso un día despejado en un lugar totalmente oscuro podemos tener una calidad del cielo pésima. ¿Cómo es posible?

En astronomía utilizamos dos parámetros fundamentales para medir la calidad del cielo: el seeing y la transparencia. Aunque en ocasiones pueden estar relacionados, estos conceptos son muy diferentes. A continuación vamosa a ver en qué afectan a nuestras observaciones astronómicas.

Seeing en astronomía

El seeing es un término utilizado en astronomía que hace referencia a la turbulencia o estabilidad atmosférica. Dicho de otro modo, el seeing se utiliza para referirse al efecto distorsionador de la atmósfera sobre los astros.

El grado de turbulencia atmosférica está directamente relacionado con las corrientes de aire de distinta densidad y temperatura. En observatorios a gran altitud como La Palma o Mauna Kea, los valores de seeing alcanza resoluciones de 0,4 segundos de arco. Por el contrario, en observatorios a baja altitud es habitual que superen valores de 1 segundo de arco o más.

En términos prácticos, el seeing se ve reflejado en el titilar de las estrellas. En buenas condiciones de seeing las estrellas no deberían apenas titilar. Por el contrario, en una mala noche, el titilar de las estrellas puede ser muy violento e incluso afectar a la tonalidad de las estrellas. Por su parte, a través del telescopio el grado de turbulencia es todavía más evidente. Las imágenes de las estrellas a través del telescopio se mostrarán temblorosas y costará enfocar si estamos en una noche con mucha turbulencia.

El seeing y la escala de Antoniadi y Pickering

Existen dos escalas para medir la calidad del seeing de una noche: la escala de Antoniadi y la escala de Pickering. Ambas son similares y se usan indistintamente. La escala de Antoniadi va del I (seeing perfecto) al V (seing pésimo) y la escala de Pickering del 1 (perfecto) al 10 (pésimo).

Cómo afecta el seeing a la observación astronómica

Durante la observación el seeing hará que las imágenes sean menos nítidas y cueste enfocarlas. Una noche de mal seeing nos obligará a reducir el número de aumentos y eliminará los detalles más sutiles en planetas y estrellas dobles.

Además, el seeing afecta especialmente a la astrofotografía planetaria, ya que las imágenes resultantes no serán nítidas y perderán detalle. Sin embargo, afecta en menor medida a la observación de cielo profundo. Esto es debido a que los detalles en objetos lejanos (nebulosas, galaxias, etc.) son más difusos y de mayor tamaño.

Óptica adaptativa para solucionar el mal seeing

Los observatorios profesionales o los astrónomos amateur muy avanzados utilizan complejos sistemas de óptica adaptativa para mitigar el efecto de la turbulencia atmosférica.

Un sistema de óptica adaptativa cuenta con elemento en el tren óptico con la capacidad de deformarse varias veces por segundo, corrigiendo así en tiempo real las desviaciones de la atmósfera. Para ello se utilizan estrellas de referencia cercanas o, de no existir, se generan estrellas artificiales a partir de un potente láser. de acuerdo al patrón de seeing que tiene una estrella de referencia.

Transparencia atmosférica

Por otro lado, la transparencia atmosférica nos indica la claridad o lo limpio que está el cielo. Una buena transparencia nos permite observar objetos más débiles, puesto que nos deja recibir una mayor cantidad de luz. Por tanto, condiciones de buena transparencia son ideales para la observación de objetos de cielo profundo como nebulosas y galaxias.

La transparencia viene definida por distintos factores como la contaminación atmosférica, el esmog, polvo en suspensión, nubes altas, etc. Y no siempre está relacionada con el seeing. Por ejemplo, después de llover el cielo tiende a tener una buena transparencia, ya que la lluvia limpia la atmósfera de partículas de polvo y smog. Sin embargo, tras una lluvia la atmósfera suele quedar poco estable. Este es el ejemplo más claro en el que podemos tener muy buena transparencia y muy mal seeing.

En general, la regla es: si hay buen seeing nos dedicaremos a observación planetaria; si hay buena transparencia, a observación de cielo profundo.