Los resultados obtenidos para el Seeing satelital utilizando esta metodología se representan con una línea a trazos en los paneles b) y c) de las Figuras 4 y 5. Se observan fluctuaciones hasta de 2'' en intervalos de tiempo inferiores a dos horas. Los datos obtenidos con el DIMM se encuentran por debajo de la predicción satelital, hecho que puede estar relacionado con la ausencia de prisma. Desenfocar genera mayor incertidumbre en el cálculo de los centroides en comparación al DIMM usual que involucra el prisma. Cuantificamos las diferencias entre las medidas DIMM con la predicción satelital, implementando un análisis c² para cada lugar. Las diferencias son menores en La Tatacoa (c² = 0,54) y en La Bricha (c² = 0,70), mientras que en Aremasain se obtiene c² = 1,81 y en Villa de Leyva c² = 2,77.

Si bien el nómero de medidas con el DIMM es extremadamente bajo en los cuatro lugares, la dispersión es similar a aquella observada en los datos obtenidos con imágenes satelitales. El valor medio cuadrático (rms en adelante) de ambas series, con la notación rms DIMM^/rmsSatelital, se encuentra en la parte inferior de los paneles b) y e) de las Figuras 4 y 5 y 6. Es particularmente interesante que para La Bricha se obtiene 0,63''/0,59'' equivalente a una diferencia del 5%.

En La Tatacoa se observa una mayor dispersión 0,80''/1,09'' correspondiente a una diferencia del 26%. Los datos de Aremasain 0,83''/1,30'' conducen a una diferencia del 36% y en Villa de Leyva se obtiene la máxima diferencia entre las predicciones satelitales y las medidas in-situ con 0,62''/1,29'' equivalente a una diferencia de 51%. Este hecho confirma la estabilidad atmosférica observada durante dos de las tres noches en la vereda La Bricha, situación particular ónica durante la campaña que permite inferir que los dos métodos son comparables.

Para los propósitos de comparación del presente trabajo, consideramos suficiente el hecho que en una atmósfera estable como en La Bricha el rms de ambos valores de Seeing difiera en un 5%. Por lo tanto, utilizamos las medidas realizadas con el DIMM en los diferentes lugares como la variable fundamental en el análisis comparativo.

Descripción de los sitios

En esta sección se describen las propiedades de cada sitio. Es importante anotar que nuestras visitas fueron esporádicas y de corta duración por lo tanto no pueden considerarse como representativas del lugar. Sin embargo, la información recolectada en todos los lugares puede compararse puesto que el instrumental utilizado en todas las misiones fue el mismo y la metodología idéntica. Dicha comparación permite identificar el sitio con menos turbulencia integrada toda vez que un criterio basado en extinción atmosférica no es posible con los datos disponibles en este trabajo.

La Tatacoa

Es un bosque tropical seco localizado a 450 metros de altura entre las cordilleras Central y Oriental que se extiende sobre un área erosionada de 330 kilómetros cuadrados. Se realizaron 3 expediciones cortas en marzo de 2013, en febrero y noviembre de 2014 con cielo parcialmente cubierto la mayor parte del tiempo excepto durante el comienzo de la noche y con valores de humedad y temperatura al comienzo de la noche, del orden del 60% y 30°C respectivamente. La temperatura disminuye rápidamente hasta estabilizarse alrededor de los 26°C entre las 2:00 y 7:00 horas en UTC, para luego exhibir una fuerte disminución hacia el final de la noche como se observa en el panel a) de la Figura 4.

Debido a su baja altitud y a estar localizada en el valle entre dos cordilleras (ver Figura 8), La Tatacoa recibe durante la noche el aire seco y frio proveniente de las montañas. En condiciones de cielo despejado, el aire seco en sitios vecinos con alturas entre 1000 y 2000 metros, sobre las cordilleras, no absorbe eficientemente la radiación térmica infrarroja emitida por la superficie por lo que se enfría, estimulando su descenso sobre las zonas planas del valle del Río Magdalena. La Tatacoa se llena de aire frio en la madrugada. De hecho los valores de humedad son superiores a 85% y la temperatura aproximadamente constante de 26°C entre 2:00 y 8:00 UTC.

Valores de Seeing obtenidos con el DIMM presentan una dispersión con un rms = 0,80''. La barra de error en el panel b) de la Figura 4 es 0,5'' para valores de Seeing superiores a 3'' pero disminuye a 0,2'' -0,3'' para valores de Seeing por debajo de esta cantidad. Este resultado se encuentra en concordancia con predicciones del modelo de Kolmogorov en el cual las variaciones longitudinales son del orden de 1,5 veces mayores que aquellas en la dirección transversal al tiempo que confirma el alto grado de turbulencia en la atmósfera del lugar, hecho relacionado con la baja altura. El brillo del cielo medido en regiones claras, sobre el cenit, a 45° de altura (círculos de color blanco) y sobre el horizonte (círculos de color negro). En la Figura 7 se muestran los resultados correspondientes al promedio de todas las noches. La línea sólida representa el valor medio de brillo del cielo en el cenit igual a 21,2 mag× segundos de arco^-2 en tanto que la línea a trazos corresponde al valor 3s alrededor del promedio. Se observa contaminación lumínica proveniente de Neiva en dirección sur con magnitudes por encima de este umbral.

La Tatacoa es un lugar de fácil acceso por ser un sitio turístico en el Departamento del Huila con un creciente interés en la Astronomía motivado por su clima cálido y seco durante el día. Si bien, las condiciones del lugar son apropiadas para la observación del cielo al comienzo de la noche, el cubrimiento de nubes y el porcentaje de humedad aumentan considerablemente durante la madrugada.

Aremasain

Este lugar localizado en el departamento de La Guajira, a 24 km en dirección sureste de Rioacha tiene como principal característica la baja humedad. Visitamos el sitio entre el 29 de julio y el 5 de agosto de 2013 y solamente registramos valores de humedad superiores a 80% durante el alba. El cubrimiento nocturno de nubes se presenta variable y modulado por fuertes ráfagas de viento de hasta 20 km/h especialmente durante la noche del 30 de julio en la cual el cielo estuvo completamente cubierto desde las 7:20 UTC. La medida del brillo del cielo se realizó al comienzo de las noches con el fin de evitar interferencia con la Luna. El promedio del brillo del cielo durante las ocho noches es 21,41 mag× segundos de arco^-2, muy similar al registrado en La Tatacoa como se indica en la Figura 7.

El Seeing en Aremasain es altamente variable, con un rms = 0,83''. La baja humedad del sitio permitió realizar un mayor nómero de medidas de Seeing y de imágenes fotométricas en comparación con los otros lugares. Si bien, la fracción de cielo claro durante la noche es similar a otras regiones del país, la presencia de vientos y el relativo aislamiento de grandes cumbres, hacen de Aremasain el lugar con cielo más despejado comparativamente con los otros cinco sitios analizados en este estudio. El acceso a Aremasain es desde Rioacha. El lugar se ubica en una zona árida con muy poca contaminación lumínica pero con ocurrencia de ráfagas de viento periódicas e intensas (> 20 km/h) las cuales incrementan los valores de turbulencia integrada y disminuyen el tiempo de vida del aluminizado de los espejos del telescopio.

Con el fin de determinar el coeficiente de extinción atmosférico se utilizaron entre 6 y 8 imágenes CCD por noche de la misma estrella estándar en tres filtros fotométricos. La metodología consistió en obtener la magnitud de la estrella en cada filtro y a masas de aire distintas. El procedimiento detallado se encuentra descrito en Rufener (1986). Brevemente, si m₀ denota la magnitud de la estrella obtenida antes de cruzar la atmósfera de la tierra y s la distancia cenital en el instante de observación la cual está relacionada con la masa de aire en dicho instante a través de sec(s), entonces la magnitud observada m en la longitud de onda l₀ está dada por la relación de Bouguer:

en donde k(l₀) es el coeficiente de extinción en unidades de magnitud/masa de aire. Los valores de l₀ para B, V e I son 430, 520 y 800 nm respectivamente. Los filtros utilizados tienen un espesor de 1 mm, adecuados para el uso en la cámara SBIG ST-402, con una respuesta equivalente a la de los filtros Bessel fotométricos estándar (Bessel, 1990) con excepción al filtro I el cuál presenta un fuerte corte por encima de 1000 nm en comparación al filtro Bessel estándar lo que disminuye la razón señal a ruido de las imágenes en este filtro, como se observa en la Figura 8.

El detector Kodak KAF-0402ME de la cámara SBIG ST-402, consiste en una red de 765 × 510 pixeles cada uno con un tamaño de 9×9 mm, con una eficiencia cuántica máxima de 85% alrededor de 656,3 nm y un ruido de lectura de 17 electrones RMS. El rango dinámico del detector es 76 dB y su temperatura se regula en pasos de 0,1°C hasta -35°C por debajo de la temperatura ambiente.

El tratamiento de las imágenes se realizó en el paquete CCDPROC del programa IRAF usando la metodología estándar de sustracción de imagen de corriente en oscuro o Dark y división entre una imagen de campo plano o Flat obtenida esta última, a partir de la mediana de un conjunto de 20 imágenes del cielo libre de estrellas adquiridas al comienzo de la noche. Las imágenes de campo plano se obtienen con tiempos de exposición de 10 segundos para el filtro I, 20 segundos para el filtro V y 60 segundos para el filtro B.

Las magnitudes instrumentales en cada uno de los filtros B, V e I fueron determinadas usando el paquete DAOPHOT del programa IRAF-Image Reduction and Analysis Facility(NOAO). Este valor instrumental junto con la masa de aire del instante de observación, permiten obtener el coeficiente de extinción usando la ecuación (13). El primer paso es definir un radio de apertura de acuerdo con el Seeing obtenido de las medidas hechas con el DIMM. Se utiliza una apertura igual 6,3 pixeles equivalente a 1,5FWHM, para todas las imágenes toda vez que con este valor se asegura que la mayor parte de la luz proveniente del objeto se ubique dentro de la apertura sin incluir en ella demasiado ruido del cielo de fondo. En la Figura 8 se ilustra la dependencia de la intensidad de la señal con la coordenada radial para la estrella Vega durante la noche del 29 de julio en Aremasain. La contribución del cielo se descontó de la señal restando de esta el flujo contenido en un anillo de cielo con centro en la estrella y con un radio interno del 10 pixeles y un espesor de 5 pixeles. La conversión de pixel a longitud de arco para la configuración SBIG-402 con el telescopio en F/10 es 0,66 '' /pixel por lo que el radio interno del anillo de cielo mayor que el FWHM del instante de observación. Las magnitudes instrumentales se obtienen a través de la siguiente relación:

en donde F es igual al flujo instrumental aparente de la estrella, es decir sin la contribución del cielo, t es el tiempo de exposición y m_pc = 18,0 mag es la magnitud de referencia o punto cero de la escala instrumental. Los tiempos de expo- sición para una estrella A0 como V egason 15 s en I, 25 s en V y 70 s en el filtro B.

Se calculan tres valores de masa de aire (MA) para cada imagen en tres instantes durante la observación, al comienzo, en la mitad y al final de la misma, usando la relación: MA = √s² + 2H + 11, en donde s es la distancia cenital, H = 2,93 × 10^-2T km es un factor de escala atmosférico y T es la temperatura en el entorno del telescopio en el instante de observación (Allen, 1973). Con estos tres valores de masa de aire se obtiene un valor medio ponderado dando mayor peso a la observación hecha durante el instante medio (Stetson, 1988).

En la Figura 9 se observa el consolidado de las magnitudes instrumentales obtenidas en este lugar para la totalidad de las noches. Si bien existe un faltante de masa de aire en el intervalo 2.5-3.5, se observa una tendencia clara de disminución del brillo instrumental con el incremento de la masa de aire. Al realizar un ajuste por mínimos cuadrados, excluyendo observaciones con masa de aire superior a tres, se obtienen los valores para el coeficiente de extinción y para el punto cero instrumental en cada filtro que aparecen en la Tabla 2. Los errores en ambos parámetros están dados por el ajuste lineal realizado. El valor cuadrático medio de los residuales obtenidos se indica en la cuarta columna y no supera el 30%. El error que se obtiene en el coeficiente de extinción está en el orden de la décima de magnitud por masa de aire y aquel para el punto cero instrumental es 0,22 magnitudes en el filtro B y levemente mayor para los filtros restantes.

Murillo

Murillo es un municipio del departamento de Tolima, localizado a una altura de 3600 metros sobre el nivel del mar y a 10 km en dirección sureste del Nevado del Ruíz (5321 m). Visitamos la Vereda la Cabaña, un sitio ubicado en la periferia del Parque Nacional de los Nevados a 25 km del Otón, durante las noches del 15, 16 y 17 de febrero de 2014. Durante las dos primeras noches las condiciones fueron de cielo parcialmente cubierto pero durante la ´ultima el cielo se despejó aunque con una elevada humedad, mayor a 97% durante toda la noche. Con el fin de evitar la condensación del vapor de agua sobre la óptica del DIMM, este se llevó a cielo descubierto solamente durante las mediciones de Seeing, las cuales se realizaron con una cadencia de media hora.

Durante las noches del 17 y 18 de febrero de 2014 los valores del Seeing en Murillo se encuentran entre 1'' y 4'' con notable variabilidad sobre todo la noche del 17 cuando se observan las máximas diferencias entre las componentes transversal y longitudinal en el movimiento diferencial de imagen. La elevada humedad superior al 97% entre 2:00 y 6:00 UTC incrementa el tamaño de la fuente puntual por lo tanto, los valores se muestran particularmente altos.

El valor medio del brillo del cielo durante las cuatro noches es 21,32 mag× segundos de arco^-2 con una dispersión menor a la observada en lugares de altura similar como Macaravita. A pesar de su localización en el sector rural del municipio de Murillo, la vereda la Cabaña es un sitio de fácil acceso a través de una vía terciaria. No obstante el lugar es bastante hómedo. La humedad es considerablemente alta superando el 90% con exceptuando la noche del 15 de febrero en donde registramos 67% al comienzo de la noche, pero con un aumento rápido hasta estabilizarse en 97% durante la madrugada y el alba. Por esta razón, instrumentación en el infrarrojo no es recomendable en este lugar.

Nabusimake

Es un resguardo indígena, centro importante de reuniones de la comunidad Arhuaca. Se encuentra localizado a 40 km al suroriente del pico Cristóbal Colón (5770 m) en la Sierra Nevada de Santa Marta. Visitamos el lugar las noches del 20 al 26 de julio de 2013 con el objetivo de realizar un ascenso a la cara Nororiental de la Sierra en donde se encuentran lugares con hasta 126 noches despejadas por año. Sin embargo, estos sitios son de gran relevancia espiritual para la comunidad indígena local y por lo tanto el acceso no es fácil. Por esta razón se realizaron las medidas de Seeing y de extinción en Nabusimake a una altitud de 2000 metros y distante 35 km del Sitio 1 reportado por Pinzón, et al. (2015). El lugar tiene horizonte oriental despejado a pesar de encontrarse en las estribaciones de la Sierra Nevada de Santa Marta.

La humedad máxima en Nabusimake oscila entre 59-68% al comienzo de la noche pero sube rápidamente y después de media noche supera el 85%. Se registran vientos esporádicos con velocidad de hasta 15 km/h. La observación de estrellas estándar a distintas masas de aire se realizó durante el comienzo de las noches en condiciones de elevada humedad, lo cual afectó considerablemente la calidad de los datos fotométricos. El Seeing presentó los máximos valores entre 3'' y 4'' durante la noche del 24 de julio de 2013, mientras que durante la noche del 25 de julio se registró un Seeing inferior a 2'' después de las 03:00 UTC con diferencias entre las componentes longitudinal y transversal menores a 0,2''.

Macaravita

Es un municipio localizado entre la frontera que divide los departamentos de Boyacá y Santander a una distancia de 50 km de los picos nevados de la Sierra Nevada del Cocuy, Guicán y Chita. Visitamos dos sitios en Macaravita entre el 5 y el 11 de enero de 2014, La vereda la Bricha y el Alto de los Rayos. Este ´ultimo a una altura de 3000 metros presentó unas condiciones extremas de humedad con un promedio diurno de 62% y con valores de 92% desde el comienzo de la noche. Por esta razón, no se obtuvieron datos fotométricos para este lugar y se realizaron solamente dos medidas con el DIMM debido al mal tiempo. El valor medio de dichas medidas es 1,8''. La visita tuvo lugar durante 3 noches, la primera con 13 horas de lluvia y las otras dos con cielo despejado pero con humedad de 97%.

Visitamos también la vereda La Bricha localizada 6 km hacia el este del Alto de los Rayos, en donde las condiciones de humedad fueron distintas. Este lugar se encuentra en una región más seca a 2600 de altura sobre el valle del río Nevado entre los departamentos de Boyacá y Santander (ver Figura 10). El comienzo de la noche estuvo marcado por una humedad de 60% como se indica en el panel a) de la Figura 6, con un posterior incremento hasta 82% alrededor de las 7:00 horas UTC. Durante las noches del 9 y 11 de enero de 2014, se registró una disminución de la humedad a las 9:00 UTC con valores de hasta 70%. Destacamos este comportamiento de la humedad toda vez que éste no fue observado en ningón otro lugar de los sitios analizados.

El Seeing en La Bricha presenta valores inferiores a 2'' durante el comienzo y el final de la noche. Se observa un incremento hacia las 3:00 UTC cuando se registran valores cercanos a 3'', especialmente para la noche del 10 de enero de 2014. La variabilidad es baja en comparación con los otros sitios visitados durante la campaña con un rms = 0,63''. La validación de los datos del DIMM realizados con el método de imágenes satelitales conduce a la diferencia porcentual del 5%, la más baja registrada durante la campaña, sugiriendo mayor estabilidad en los parámetros atmosféricos, en comparación con los otros lugares que se visitaron. El valor promedio del brillo del cielo para las tres noches es 21.83 mag× segundos de arco^-2 como se muestra en la Figura 7.

El acceso a La Bricha es por Macaravita a través una vía terciaria. La Bricha es un lugar poco poblado con un horizonte abierto y con humedad inferior a 85% la mayor parte de la noche. La comunidad gubernamental del municipio al cual pertenece la vereda, manifiesta interés en un proyecto de infraestructura astronómica en la región.

Villa de Leyva

Es un municipio de Boyacá localizado en la Provincia de Ricaurte a 40 km al oeste de Tunja. Visitamos el Museo Paleontológico de Villa de Leyva el cual se encuentra a 1.5 km del centro de la ciudad, las noches el 6 a 12 de agosto de 2013 y entre el 19 y el 22 de febrero de 2015. El cielo se presentó parcialmente cubierto de nubes durante nuestra visita y la humedad particularmente alta debido a la cercanía del lugar con sector de la Cuchilla de Morro Negro, una cadena montañosa que atraviesa el departamento de Boyacá en dirección nor-oriental y está localizada a 5 km de Villa de Leyva. Los valores de temperatura en el Museo Paleontológico son levemente mayores en promedio a los registrados en sitios de con altura similar como la vereda La Bricha. Sin embargo, el cubrimiento de nubes durante las noches de la visita al lugar, impidió el registro de datos fotométricos.

Las medidas de Seeing en el Museo Paleontológico presentan valores inferiores a 3'' y elevada variabilidad toda vez que el rms = 0,62''. No obstante, el Seeing se presenta bajo y estable hacia el final de las noches del 20 y 22 de febrero de 2105 con valores alrededor de 2''. La elevada nubosidad del lugar relacionada con su ubicación en la ladera de la montaña, impidió la adquisición de un nómero suficiente de datos de Seeing. Adicionalmente, la contaminación lumínica en el Museo Paleontológico es enorme toda vez que se encuentra en la periferia del municipio y rodeado por postes de alumbrado póblico a menos de treinta metros de distancia, viviendas y centros recreativos. No se recomienda este lugar para la ubicación de instrumentación astronómica en el óptico sin antes iniciar un programa de protección de los cielos oscuros en las inmediaciones del lugar.

Análisis comparativo

Con el objetivo de cuantificar las diferencias entre los valores de Seeing obtenidos con el DIMM, en los seis lugares de interés, es ótil considerar la Función de Distribución Acumulada (FDA en adelante) de dichas medidas. En la Figura 11 se muestran las FDA asociadas a cada lugar visitado durante la campaña. En todos los casos, las FDA cubren el intervalo entre 1'' y 4'' con leves diferencias. La Bricha se destaca como el lugar con los valores de Seeing más bajos. La Tatacoa y Aremasain por el contrario presentan los valores más altos mientras que en Nabusimake, Villa de Leyva y Murillo se observan valores intermedios. El grafico sugiere una dependencia con la altura del lugar, con Seeing mayores en La Tatacoa y en Aremasain mientras valores inferiores a 2'' se observan en los cuatro lugares restantes.

Investigamos la significancia de las diferencias relativas entre los seis sitios aplicando una prueba de Kolmogorov-Smirnov (KS) a muestras de valores de Seeing por pares de sitios con el fin de evaluar la probabilidad que ambas provengan de la misma distribución estadística. Si las variaciones son significativas, la probabilidad KS será muy baja y lo contrario, si las muestras son parecidas, la probabilidad KS será alta. La probabilidad KS depende del valor de la máxima diferencia D entre dos FDA. La función que se usa para el cálculo de la probabilidad es (Press, et al. 2007):

en donde Q_KS(0) = 1 y Q_KS(∞) = 0. Para dos muestras con un nómero de datos N₁ y N₂, la probabilidad KS está dada por la siguiente relación:

P(D >) es la probabilidad que la diferencia entre dos FDA sea mayor a D y n = N₁N₂/(N₁ + N₂). Consideremos dos FDA asociadas a lugares con diferencias notorias en el Seeing como La Bricha y La Tatacoa. Para este caso, la máxima diferencia entre las FDA medida sobre la ordenada en la Figura 11, es igual a D = 0,37 correspondiente a una probabilidad P_KS= 0,01, confirmando variaciones significativas en el Seeing en estos dos lugares. Una probabilidad similar P_KS= 0,03 se obtiene al comparar La Bricha con Aremasain sugiriendo que el Seeing en La Bricha es menor debido a que se encuentra a mayor altura.

La Tabla 3 contiene la probabilidad obtenida al hacer la comparación entre pares de sitios. Los lugares con valores de Seeing más parecidos son La Tatacoa y Aremasain con P_KS= 0,97, Murillo y Nabusimake con P_KS= 0,96, Nabusimake y Villa de Leyva con P_KS= 0,95, Murillo y Villa de Leyva con P_KS= 0,93 y Murillo y La Tatacoa con P_KS= 0,92. En este óltimo caso, es importante anotar que las medidas hechas con el DIMM en Murillo se realizaron bajo condiciones de extrema humedad en las cuales la condensación de vapor de agua sobre la superficie del espejo del telescopio puede aumentar considerablemente el tamaño de las fuentes puntuales observadas. Notorias diferencias en las medidas realizadas con el DIMM se observan al comparar las FDA correspondientes a La Bricha y Murillo con P_KS= 0,11 y en el resto de lugares se obtienen probabilidades intermedias con valores entre 0,26 y 0,62. Las diferencias en lugares de altura similar no son significativas puesto que la probabilidad en general es mayor a 0,9 exceptuando el caso La Bricha y Nabusimake para el cual se obtiene P_KS= 0,37. Las medidas realizadas en Nabusimake no cubren toda la noche debido al mal tiempo, por lo que la comparación con este lugar está contaminada por incompletos de la muestra.

El valor cuadrático medio de las medidas de Seeing obtenidas en cada lugar es una medida de la variabilidad registrada en el sitio. En La Bricha se obtuvo el menor valor rms = 0,63'' y si adicionalmente se considera la uniformidad en las variables temperatura y humedad registradas durante la visita a sitio podemos concluir que de los sitios analizados en este estudio La Bricha es el lugar con mayor estabilidad atmosférica. No obstante, por lo menos tres aspectos deben mencionarse. En primer lugar, las medidas se efectuaron durante pocas noches lo que conduce a extrapolaciones erróneas del comportamiento histórico de la calidad de la noche en cada sitio. Además, las condiciones de observación estuvieron marcadas por una humedad elevada lo que impidió adquirir suficiente información sobre la extinción atmosférica y finalmente no todos los lugares visitados coincidieron exactamente con los lugares predichos en el estudio previo. De manera que la selección de La Bricha como el mejor lugar para la ubicación de instrumentación astronómica debe considerarse con cautela toda vez que es fundamental realizar un monitoreo continuo y a largo plazo del lugar antes de comenzar cualquier proyecto que involucre la ubicación de instrumentación astronómica en este sitio.

Conclusiones

En este trabajo, presentamos los resultados de un estudio sobre calidad del cielo para observaciones astronómicas en los siguientes seis sitios del territorio colombiano: La Tatacoa (Huila), Macaravita (Santander), Murillo (Tolima), Aremasain (La Guajira), Villa de Leyva (Boyacá) y Nabusimake (Cesár). Se realizaron expediciones esporádicas y de corta duración a dichos lugares entre los años 2013 a 2015, durante las cuales se recopiló información in-situ sobre el comportamiento de la temperatura, la humedad, el Seeing y el brillo del cielo. La humedad registrada en todos los lugares con excepción de Aremasain fue superior al 85% después de media noche, hecho que afectó notablemente la obtención de medidas fotométricas confiables. Por esta razón el criterio de selección del lugar con condiciones de cielo medianamente óptimas se realizó con base en las medidas in-situ del Seeing atmosférico.

Utilizando la técnica DIMM, se realizó un monitoreo continuo durante cada una de las noches de nuestra visita a cada lugar, siempre que las condiciones de cubrimiento de nubes lo permitieron. Los resultados obtenidos para los lugares de Villa de Leyva, La Bricha, Aremasain y La Tatacoa, se validaron usando un conjunto de 20 imágenes satelitales diarias, en tres bandas en el infrarrojo y simultáneas con la estancia en el lugar, obtenidas de la base de datos del satélite geoestacionario GOES 13. Si bien, el método de validación es fuertemente dependiente de las condiciones de cielo despejado en el lugar, se registró una diferencia porcentual del 5% entre las medidas in-situ con la predicción satelital, en la vereda La Bricha, un corregimiento del municipio de Macaravita en Santander. En La Tatacoa, Aremasain y Villa de Leyva las diferencias porcentuales fueron respectivamente 26%, 36% y 51%.

La variabilidad de las medidas realizadas con el DIMM en estos cuatro sitios también fue considerada, con base en el valor cuadrático medio obtenido para la totalidad de las noches en el lugar. Se incluyeron todas las noches con el fin de obtener un valor para cada sitio. En Villa de Leyva y en La Bricha, dos lugares con altitud similar arriba de los 2000 metros sobre el nivel del mar, se obtienen rms = 0,62'' y rms = 0,63'' respectivamente. Variabilidad mayor se observa en lugares de baja altura como La Tatacoa con rms = 0,80'' y Aremasain, rms = 0,83'' confirmando la dependencia del Seeing con la altura del lugar.

La baja humedad de Aremasain permitió determinar parámetros fotométricos en el lugar. Se obtuvieron los valores del punto cero y del coeficiente de extinción atmosférica en los filtros B, V e I a partir del análisis de imágenes de estrellas estándar observadas a masas de aire distintas. El valor promedio del coeficiente de extinción para 4 noches de observación es (0,66 ± 0,11) magnitudes por masa de aire en el filtro B, (0,30 ± 0,13) magnitudes por masa de aire en V y (0,33 ± 0,15) magnitudes por masa de aire en el filtro I. La elevada humedad en los otros sitios impidió obtener un nómero suficiente de imágenes en los tres filtros con señal ruido aceptable.

El brillo del cielo se evaluó en cuatro de los seis lugares visitados durante la campaña, a partir de mediciones diarias que cubren 360 grados en acimut y tres valores de altura: sobre el horizonte, a 45 grados y en el cenit. El brillo promedio en el cenit y expresado en magnitudes por segundo de arco al cuadrado igual a 21,83 en La Bricha, 21, 41 en Aremasain, 21,32 en Murillo y 21,20 en La Tatacoa.

Este trabajo se constituye en el primer estudio realizado en Colombia con el objetivo de identificar sitios potenciales para la ubicación de instrumentación astronómica. A pesar de estar dentro la ZCIT, se logran identificar en el país, sitios con calidad aceptable para la el pleno desarrollo de proyectos que fortalecerán actividades de investigación y de extensión en las Universidades. Si bien, el análisis presentado aquí está lejos de ser completo, con seguridad fortalece la discusión de las distintas iniciativas surgidas de la naciente comunidad astronómica colombiana para la conformación de un observatorio profesional nacional.

Agradecimientos

El desarrollo de este trabajo ha sido posible gracias al apoyo de COLCIENCIAS y de la Universidad Nacional de Colombia a través del proyecto No. 110152129320. Los autores agradecen los comentarios y sugerencias realizados por los jurados de la revista, los cuales permitieron mejorar considerablemente la versión final del manuscrito.

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no tienen conflicto de intereses.

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