¿QUÉ SON LAS ESTRELLAS VARIABLES?

Son estrellas cuyo brillo cambia

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)

CURVA DE LUZ

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 Cep, con periodo 5.4 d y mag. 3.6-4.3)

cruciales como reglas cósmicas debido a la relación periodo-luminosidad

Extrínsecas:

eclipses de dos o mas estrellas

P. ej. Algol ( Per)

43.1log81.2 10 PM v

para Cefeidas de tipo I (P en días)

"válvula de Eddington"

5log5 10 dMm v

donde m es la mag. aparente (d en parsecs)

   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)     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

INTRÍNSECAS

    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

    Eclipsante (sistema binario con plano orbital en la visual)    Algol (componentes esféricos. Eclipses inferidos de la curva de luz)     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) 2 Canis Venaticorum    BY Draconis       Variable elipsoidal        FK Comae Berenices      SX Arietis

Variables de rayos X (emisiones de estrella binaria que incluye objeto compacto)

EXTRÍNSECAS

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 variablesDespués 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

                                                                                                                                                                

Escala de las cartasarco/mm área buena para:

a 5 minutos 15 grados Prismáticos/Buscador

a b 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

Tipos de cartas

Como interpolar entre estrellas de comparaciónInterpolación visual

(método 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:

)(10 121 mml

mm

Pasos a seguir• Anotar las observaciones: las estimaciones deben ser anotadas

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 (tlgomez2000@yahoo.com). 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

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

¿QUÉ SON LAS ESTRELLAS DOBLES?

12'

doble

A (3.1)

B (5.1)

Sistema triple

binaria espectroscópica resuelta por el Hubble

18"

Sistema cuádruple UMa (Mizar y Alcor)

14"

12'

Sistema cuádruple Lyr (Doble-Doble)

Castor ( Gem)

3.5'

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

¿Qué pueden hacer los aficionados?

E (90º)

N (0º)

S (180º)

W (270º)

Tareas a realizar

El catálogo 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

• Luego se trata de hacer astrometría relativa (medir coordenadas relativas entre las dos componentes)

Separación angular D ó

Ángulo de posición AP ó

Como medirlas• La astrometría relativa se puede hacer de las siguientes maneras:

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 MA12Ocular 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

• 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,...

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

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

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

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):

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 (jgcasta@terra.es)

http://www.desarrollosms.com/astro/ocultaciones/manual.php

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