Esfera Celeste
La esfera celeste es una esfera imaginaria que rodea a la Tierra sobre la cual parecen situarse las estrellas, usada para describir posiciones y el movimiento diario del cielo.
Definition
La esfera celeste es una bola gigante imaginaria alrededor de la Tierra con todas las estrellas pintadas por dentro, usada para describir dónde están las cosas en el cielo; mientras la Tierra gira, toda la esfera parece girar a nuestro alrededor. Sus polos celestes norte y sur están directamente sobre los polos de la Tierra, el ecuador celeste es la proyección del ecuador de la Tierra, y las estrellas parecen circular alrededor de los polos una vez al día porque la Tierra rota una vez al día. Es el marco de referencia para las coordenadas ecuatoriales: la declinación, en grados al norte o sur del ecuador celeste, y la ascensión recta, medida hacia el este desde el equinoccio vernal en horas ($24^\text{h} = 360^\circ$). La eclíptica, la trayectoria anual aparente del Sol, está inclinada $23.5^\circ$ respecto al ecuador celeste, y la precesión mueve el equinoccio hacia el oeste unos $50$ segundos de arco por año, así que las coordenadas se citan para una época estándar como J2000.0.
Example
Polaris se sitúa casi exactamente en el polo norte de la esfera, así que apenas se mueve toda la noche mientras otras estrellas giran a su alrededor. Desde Charlotte, a latitud $35^\circ$ N, Polaris está a unos $35^\circ$ sobre el horizonte norte, las estrellas dentro de $35^\circ$ del polo nunca se ponen, y las estrellas dentro de $35^\circ$ del polo celeste sur nunca salen. Sirio tiene una ascensión recta de unas $6^\text{h}\,45^\text{m}$ y una declinación de unos $-16.7^\circ$, así que desde Charlotte su altitud máxima es $90^\circ - 35^\circ - 16.7^\circ \approx 38^\circ$ sobre el horizonte sur.
Key Insight
Las estrellas realmente no están todas a la misma distancia; la esfera celeste es una imagen conveniente, como una cúpula de planetario. La altitud del polo celeste sobre tu horizonte es igual a tu latitud, un hecho que los marineros usaron para navegar durante siglos antes del GPS. La esfera es geocéntrica solo como convención de coordenadas, de la misma manera que la latitud y la longitud están centradas en la Tierra, porque las direcciones en el cielo, no las distancias, son lo que un telescopio debe apuntar.