Download Estrellas binarias y eclipsantes

¿QUÉ SON LAS ESTRELLAS VARIABLES?
Son estrellas cuyo brillo cambia
CURVA DE LUZ
Se trata de medir la magnitud visual (magnitud aparente)
En astronomía de aficionado se utilizan métodos visuales basados en
comparaciones con otras estrellas (método de Argelander)
El estudio de las variaciones en el brillo de las estrellas variables es
crucial para el entendimiento de la física estelar
• Naturaleza y evolución de
las estrellas
• Propiedades físicas:
distancia, masa, radio
• Estructura interna y externa,
composición, temperatura y
luminosidad
diagrama de
Hertzsprung-Russell
luminosidad (magnitud
absoluta) versus
temperatura
Tipos de estrellas variables:
Intrínsecas:
la causa de la variación es intrínseca a la estrella
expansión, contracción, erupción, etc.
P. ej. Cefeidas (prototipo d Cep, con periodo 5.4 d y mag. 3.6-4.3)
cruciales como reglas cósmicas debido a la relación periodo-luminosidad
M v  2.81log 10 P  1.43
para Cefeidas de tipo I (P en días)
m  M v  5 log 10 d  5
"válvula de Eddington"
Extrínsecas:
eclipses de dos o mas estrellas
P. ej. Algol (b Per)
donde m es la mag. aparente
(d en parsecs)
INTRÍNSECAS
Pulsantes (su tamaño o forma cambia)
Cefeida (periodo 1-70 días. Relación periodo-luminosidad)
RR Lyrae (periodo 0.05-1.2 días. Variaciones de brillo 0.3-2 mag.)
RV Tauri (mínimos profundos y planos que se alternan)
Largo periodo
Mira (gigante roja. Periodo bien definido de 80-1000 días)
Semirregular (gigante. Intervalos de variación irregular)
Pulsante no radial: ZZ Ceti
Eruptivas (fulguraciones o emisión de capas exteriores)
UV Ceti (enana roja/naranja proclive a fulguraciones)
FU Orionis (lento incremento hacia largos máximos. Espectro de emisión)
g Orionis (Gigante azul que gira rápidamente. Eyección de anillo de material)
R Coronae Borealis (mínimos ocasionales seguidos de lentas recuperaciones)
RS Canum Venaticorum (binaria close binary with active chromosphere)
S Doradus (massive, luminous blue star often with expanding envelope)
Wolf-Rayet (luminous)
variable Orion (associated with nebulosity; often irregular)
T Tauri, YY Orionis, Irregular
Cataclísmicas (explosiones en superficie o disco de acreción, explosión estelar)
Supernova (súbito incremento de magnitud debido a explosión estelar)
Nova (explosión -fusión- que incrementa brillo, luego decrece)
Nova recurrente (sistemas con dos o más explosiones tipo nova)
U Geminorum (sistema binario con estrella tipo sol y enana blanca)
Z Camelopardalis (intervalos constantes de brillo)
SU Ursae Majoris (periodo orbital < 2 horas; dos erupciones definidas)
Magnética (sistema binario cerrado con enana blanca muy magnética)
AM Herculis (polarización circular fuerte. Enana en rotación sincronizada)
DQ Herculis (similar a AM Her pero sin rotación sincronizada)
Simbiótica (nova semiperiódica con erupciones de hasta 3 mag.)
Z Andromedae
Las novas son una estrella binaria
donde una de las componentes es
una enana blanca que absorbe masa
de la compañera (disco de acreción).
Al llegar a cierta masa crítica explota
Variables de rayos X (emisiones de estrella binaria que incluye objeto compacto)
EXTRÍNSECAS
Eclipsante (sistema binario con plano orbital en la visual)
Algol (componentes esféricos. Eclipses inferidos de la curva de luz)
b Lyrae (tidally-distorted components; continuous changes in brightness)
W Ursae Majoris (componentes que casi se tocan)
Rotante (variabilidad debida a manchas oscuras/brillantes en la superficie)
a2 Canis Venaticorum
BY Draconis
Variable elipsoidal
FK Comae Berenices
SX Arietis
Nomenclatura (debida a Argelander)
Se nombran por constelaciones:
letra + nombre constelación (genitivo)
La letra comienza con la R hasta la Z. Por ejemplo, R Andromedae (R And)
Después de la Z la letra se dobla:
RR, RS,..., RZ, SS,...,SZ,..., ZZ
Tras ZZ se comienza con la A:
AA, AB,..., AZ, BB,..., QZ (omitiendo la J)
Este sistema da para 334 estrellas variables
Después se nombran como V + número:
V335, V336, ...
¿Cómo podemos empezar a observar y medir variables?
• Material:
– a simple vista, con prismáticos o telescopio
– atlas (para aprender las constelaciones y para encontrar la región del
cielo donde está la variable)
– cartas estelares de la AAVSO (American Association of Variable Star
Observers), para identificar la variable y realizar una estima de
magnitud. Las podemos descargar de www.aavso.org
• Lugar:
No hace falta que salgamos fuera de la ciudad para hacer las
mediciones, desde casa incluso podemos hacer cosas con las
cartas especificas que solicitamos a la AAVSO
Tipos de cartas
Escala de las cartas
arco/mm
área
buena para:
a
5 minutos
15 grados
Prismáticos/Buscador
ab
2,5 minutos
7,5 grados
Prismático/Buscador
b
1 minuto
3 grados
Telescopio pequeño
c
40 segundos
2 grados
Telescopio de 7,5 a 10cm
d
20 segundos
1 grado
Telescopio mayor de 10cm
e
10 segundos
30 minutos
Telescopio grande
f
5 segundos
15 minutos
Telescopio grande
g
2,5 segundos
7,5 minutos
Telescopio grande
Interpolación visual
Como interpolar entre estrellas de (método
comparación
de Argelander)
Buscamos dos estrellas que
interpolen el brillo de la
variable, de magnitudes
m1 y m2, m1 < m2
Situamos a la variable V
entre ambas, en una escala
de 0 a 10, sea 0 < l < 10
0: V igual de brillante que 1
10: V igual de brillante que 2
Entonces:
l
m  m1  (m2  m1 )
10
• Anotar las observaciones: las estimaciones deben ser anotadas
Pasos
a seguir
inmediatamente después
de cada
observación
- Nombre y designación de la variable. Ej.: SS Cyg, V746 Oph
- Fecha y hora de su observación
- Magnitudes de las estrellas de comparación usada para la estima
- Identificación de la carta utilizada
- Notas acerca de cualquier cosa que habría afectado a la
observación (nubes, luz de luna, viento, etc...)
• http://www.aavso.org
• Tomás Gómez ([email protected]). Coordinador del grupo
de estrellas variables de la AAM.
Ejemplos:
SS Cygni
variable cataclísmica tipo
U Gem (nova enana)
periodo 49.5 d, m=8.3-12.2
R Corona Borealis
variable eruptiva
supergigante amarilla rica en carbono
m=5.9-14.0
¿QUÉ SON LAS ESTRELLAS DOBLES?
Sistema estelar compuesto por mas de una estrella, aunque sería mejor
llamarlo estrella múltiple
Ejemplo: Albireo (β Cygni)
sistema binario formado por dos estrellas quizá no relacionadas entre sí
B (5.1)
12'
A (3.1)
doble
Sistema triple
18"
binaria espectroscópica
resuelta por el Hubble
z UMa (Mizar y Alcor)
Sistema cuádruple
14"
12'
 Lyr (Doble-Doble)
Sistema cuádruple
3.5'
Castor (a Gem)
6"
A y B son cada una de ellas es
una binaria espectroscópica
hay otro componente C que es
una binaria eclipsante
¿Qué podemos hacer los aficionados?
• En este caso hay que disponer de cierto instrumental; como mínimo
unos prismáticos, aunque preferiblemente un telescopio por su poder
de separación.
• Vale cualquier tipo, aunque es mejor un refractor porque no tiene
obstrucción central y no se pierde contraste y nitidez.
Con respecto a la resolución de estrellas dobles, hay que tener en
cuenta:
1) La separación de las componentes y la abertura del telescopio
2) La diferencia de brillo. Si es grande, peor.
P. ej. en Rigel mA=0.2 y mB=6.8
en Sirio mA=-1.4 y mB=8.0
3) La estabilidad de la noche, sobre todo en pares muy próximos.
La turbulencia va en contra de la resolución
Tareas a realizar
pueden hacer
los aficionados?
El catálogo¿Qué
WDS (Washington
Double-Star
catalogue) es la base
de datos astrométrica principal del mundo
Muchas de las binarias del catálogo no se han medido en 100
años, tarea que puede hacer un aficionado
• La principal tarea es distinguir las componentes, apreciar sus
colores y magnitudes, comparar con las cartas, y dibujarlas
N (0º)
• Luego se trata de hacer
astrometría relativa (medir
coordenadas relativas entre las
dos componentes)
Separación angular D ó 


W (270º)
E (90º)
Ángulo de posición AP ó 
S (180º )
• La astrometría relativa se
puedemedirlas
hacer de las siguientes maneras:
Como
1) Mediante ocular micrométrico
2) Descarga de placas fotográficas
3) Fotografía CCD
• El software astrométrico como ASTROMÉTRICA y FV
• La descarga de placas del portal
DSS (Digitized Sky Survey)
2MASS (Two Micron Sky Survey).
La dirección del catálogo oficial de dobles WDS es:
http://www.ad.usno.navy.mil/wds/
Material de medición
• Ocular micrométrico de escala
graduada
• Telescopio con montura ecuatorial,
preferiblemente refractor
• Placas fotográficas descargadas del
programa FV; DSS
Material de medición
Ocular Astrométrico MEADE MA12
Para mas información
• Neomenia (sección de estrellas dobles)
• GED de la AAM (Angel Manuel López, Gregorio Rosa; Francisco
José Caleya)
Ocultaciones lunares
Las ocultaciones son
un caso más general
de eclipse
El cuerpo 1 se
interpone en la visual
entre el observador y
el cuerpo 2, y lo oculta
• Cuando el objeto 1 es la Luna se habla de ocultaciones lunares
el cuerpo ocultado puede ser una estrella, un planeta, un asteroide,...
• Cuando el objeto 2 es una estrella se habla de ocultaciones estelares
el cuerpo que oculta puede ser la Luna, un asteroide, un planeta,...
Ocultaciones lunares de estrellas
inmersión
emersión
El Zodiaco
Estrellas susceptibles de ser ocultadas por la Luna
magnitud
número de estrellas en zodiaco
visibilidad
1
4
Aldebarán
Régulo
Spica
Antares
simple vista
2
4
simple vista
3
20
simple vista/prismáticos
4
77
prismáticos
5
201
prismáticos/telescopio
6
623
telescopio
7
1750
telescopio
8
4744
telescopio
9 y más
débil
> 100000
telescopio
Las ocultaciones lunares son muy importantes para mejorar el
conocimiento de la órbita lunar
Hace años, antes del tiempo atómico (TA) servían para
establecer el tiempo de efemérides (TE)
Tipos de ocultaciones lunares (estrellas):
normales: la estrella es ocultada por
la parte principal de la Luna
inmersión: instante en el que la
estrella es ocultada
emersión: instante en el que
reaparece
A su vez, dependiendo de la fase de
la Luna, la inmersión y emersión
pueden suceder por la parte
iluminada o por la obscura
rasantes: la estrella es ocultada en el
limbo (borde) de la Luna
La inmersión y emersión pueden
suceder por la parte iluminada o por
la obscura
PARÁMETROS A MEDIR
• instantes de inmersión t1 y emersión
t2 en TU (con la máxima precisión
posible)
• ángulo de posición AP en grados (N hacia el E) de la inmersión y la
emersión
• ángulo de posición CA (desde el terminador S hacia el N) de la
inmersión y emersión
Ocultación casi-rasante de Saturno
Ocultación de Júpiter
Emersión de Saturno
Para mas información:
• Contactar con el Grupo de Ocultaciones estelares
Coordinador : José Gómez Castaño ([email protected])
http://www.desarrollosms.com/astro/ocultaciones/manual.php
• Bienvenidos a la