Estudio de la nubosidad y del nivel de turbulencia atmosférica en tres puntos del Desierto de la Tatacoa - Huila

Abstract

La región geográfica llamada el Desierto de la Tatacoa en el departamento del Huila en Colombia es un área de constante crecimiento turístico enmarcado en la observación astronómica por tradición, una de las principales actividades que se presenta al visitante. Desde hace décadas, se conoce por la población en general su reputación como una de las mejores zonas del cielo colombiano para el avistamiento celeste. Es de interés, no solo turístico sino científico, cuantificar y describir las principales características del cielo en la región, que afectan la calidad de la observación celeste, como lo son los niveles de nubosidad y turbulencia atmosférica mejor conocido como Seeing. El presente trabajo de tesis recopila datos tomados en tres puntos geográficos durante la campaña Starlight desarrollada entre marzo de 2018 y febrero de 2019. Esto fue posible mediante visitas peri´odicas de aproximadamente una semana, centradas en los días de luna nueva. Son tomadas en cuenta las variables meteorológicas locales de temperatura y humedad, brillo del cielo, magnitud límite, nitidez y medición del Seeing con varios métodos. Los equipos utilizados comprenden cámaras CCD, filtros fotométricos, telescopios de 8 y 9.25 pulgadas de apertura, estación meteorológica, medidor de brillo del cielo y la implementación de un monitor diferencial de movimiento de imagen (“Differential Image Motion Monitor DIMM”) para este estudio. Este trabajo tiene como insumo cerca de 400 imágenes satelitales, 226 videos CCD y 1000 imágenes CCD en tres filtros fotométricos, registros de la temperatura, la humedad y el brillo del cielo logrados durante la campaña. La determinación del nivel de turbulencia atmosférica se realizó a partir de 3 métodos: (1) a partir del FWHM de la PSF en imágenes CCD de larga-exposición (≫ ms) en filtros fotométricos (B,V,I); (2) con base en un FWHM obtenido usando imágenes del satélite GOES-16; (3) a partir de medidas realizadas con un DIMM. También, este valor se contrastó con la observación de sistemas binarios para estimar una cota superior. La implementación de las diversas metodologías permitió estimar un seeing promedio entre el DIMM y ϵ0,V : FW HMDIMM = (2,2 ′′ ± 1,1 ′′) La incertidumbre en la determinación es significativa lo que confirma la enorme variabilidad en el seeing a lo largo de las noches durante toda la campaña. La presentación de este resultado principal y otros serán muy importantes desde el punto de vista científico y académico, como la primera campaña multi-sitio dedicada a un monitoreo de la calidad del cielo y las condiciones atmosféricas para la ubicación de instrumentación astronómica en el desierto de La Tatacoa (Huila). (Texto tomado de la fuente).

The Desierto de la Tatacoa, a geographical region in the Huila department of Colombia, is experiencing constant growth in tourism, with astronomical observation traditionally one of the main activities offered to visitors. For decades, its reputation as one of the best areas of the Colombian sky for astronomical observation has been recognized by the general population. It is of interest, not only to tourists but also to scientists, to quantify and describe the main characteristics of the sky in the region that affect the quality of astronomical observation, such as cloudiness and atmospheric turbulence, better known as Seeing. This thesis compiles data collected at three geographic locations during the Starlight campaign, conducted between March 2018 and February 2019. This was made possible through periodic visits lasting approximately one week, centered on new moon days. Local meteorological variables such as temperature and humidity, sky brightness, limiting magnitude, sharpness, and seeing measurements using various methods are taken into account. The equipment used includes CCD cameras, photometric filters, 8 and 9.25 inch aperture telescopes, a weather station, a sky brightness meter, and the implementation of a Differential Image Motion Monitor (DIMM) for this study. This work is based on nearly 400 satellite images, 226 CCD videos, and 1,000 CCD images in three photometric filters, including records of temperature, humidity, and sky brightness obtained during the campaign. The level of atmospheric turbulence was determined using three methods: (1) from the FWHM of the PSF in long-exposure CCD images (>>ms) in photometric filters (B, V, I); (2) based on a FWHM obtained using images from the GOES-16 satellite; (3) from measurements made with a DIMM. This value was also compared with observations of binary systems to estimate an upper bound.