Sistema de coordenadas galácticas

El sistema de coordenadas galácticas ( SCG ) 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 dextrógira , lo que significa que las coordenadas son positivas hacia el norte y hacia el este en el plano fundamental . ^{[ 1 ]}

El primer sistema de coordenadas galácticas fue utilizado por William Herschel en 1785. Se utilizaron varios sistemas de coordenadas diferentes, cada uno con una diferencia de pocos grados, hasta 1932, cuando el Observatorio de Lund elaboró ​​un conjunto de tablas de conversión que definieron un sistema de coordenadas galácticas 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 (IAU) definió el sistema de coordenadas galácticas en referencia a observaciones de radio del hidrógeno neutro galáctico a través de la línea de 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 el ecuador de 1950,0 , el polo galáctico norte se define en ascensión recta 12 ^h 49 ^m , declinación +27,4°, en la constelación 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 galáctico norte, con un plano que pasa por el Sol y es paralelo al ecuador galáctico de 0°, mientras que los polos son de ±90°. ^{[ 3 ]} Basándose en esta definición, los polos y el ecuador galácticos se pueden encontrar a partir de la trigonometría esférica y se pueden precesar a otras épocas ; véase la tabla.

La IAU recomendó que, durante el período de transición del antiguo sistema anterior a 1958 al nuevo, la antigua longitud y latitud se designaran l ^I y b ^I, mientras que la nueva se designara 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 en 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° del centro de coordenadas definido, dentro de la estimación de error 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 IAU, las coordenadas galácticas de Sgr  A* son latitud -0° 07′ 12″ , longitud +0° 04′ 06″ . Dado que, como se define, el sistema de coordenadas galácticas no rota con el tiempo, Sgr  A* en realidad está disminuyendo en longitud a la velocidad de rotación galáctica en el sol, Ω , aproximadamente 5,7 miliarcosegundos por año (ver constantes de Oort ).

La ubicación de un objeto, expresada en el sistema de coordenadas ecuatoriales, puede transformarse al sistema de coordenadas galácticas. En estas ecuaciones, α representa la ascensión recta y δ la declinación . NGP se refiere a las coordenadas del polo galáctico norte y NCP a las del polo celeste norte. ^{[ 5 ]}

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

El proceso inverso (de galáctico a ecuatorial) también se puede realizar con las siguientes fórmulas de conversión. $${\displaystyle {\begin{aligned}\sin(\delta )&=\sin(\delta _{\text{NGP}})\sin(b)+\cos(\delta _{\text{NGP}})\cos(b)\cos(l_{\text{NCP}}-l)\\\cos(\delta )\sin(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})&=\cos(b)\sin(l_{\text{NCP}}-l)\\\cos(\delta )\cos(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})&=\cos(\delta _{\text{NGP}})\sin(b)-\sin(\delta _{\text{NGP}})\cos(b)\cos(l_{\text{NCP}}-l)\end{aligned}}}$$

Dónde:

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

En algunas aplicaciones se utilizan coordenadas rectangulares basadas en la longitud, latitud y distancia galácticas. En algunos trabajos sobre el pasado o el futuro lejanos, el sistema de coordenadas galácticas se considera rotatorio, de modo que el eje x siempre apunta al centro de la galaxia. ^{[ 6 ]}

Existen dos variantes rectangulares principales de coordenadas galácticas, comúnmente utilizadas para calcular las velocidades espaciales de los objetos galácticos. En estos sistemas, los ejes xyz se designan como UVW , pero las definiciones varían según el autor. En un sistema, el eje U apunta hacia el Centro Galáctico ( l = 0°), y es un sistema dextrógiro (positivo hacia el este y hacia el polo galáctico norte); en el otro, el eje U apunta hacia el anticentro galáctico ( l = 180°), y es un sistema levógiro (positivo hacia el este y hacia el polo galáctico norte). ^{[ 7 ]}

El ecuador galáctico atraviesa las siguientes constelaciones : ^{[ 8 ]}

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

• Convertidor de coordenadas universal Archivado el 17/10/2004 en Wayback Machine .
• Sistema de Coordenadas Galácticas - Demostración de Wolfram
• Coordenadas galácticas , La enciclopedia de la ciencia en 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