Estrellas Variables, Dobles y Ocultaciones lunares

¿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 Extrínsecas: eclipses de dos o mas estrellas P. ej. Algol (b Per) para Cefeidas de tipo I (P en días) donde m es la mag. aparente (d en parsecs) "válvula de Eddington"

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

Supernova (súbito incremento de magnitud debido a explosión estelar)     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

Prismáticos/Buscador Escala de las cartas Tipos de cartas arco/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 g 2,5 segundos 7,5 minutos

Como interpolar entre estrellas de comparación Interpolación 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:

Pasos a seguir http://www.aavso.org 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

¿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) A (3.1) 12' doble

Sistema triple 18" binaria espectroscópica resuelta por el Hubble

z UMa (Mizar y Alcor) Sistema cuádruple 14" 12'

Sistema cuádruple 3.5' 6"  Lyr (Doble-Doble) Castor ( Gem) 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? Tareas a realizar ¿Qué pueden hacer los aficionados? 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 r Ángulo de posición AP ó q

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 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 3 20 simple vista/prismáticos 77 prismáticos 5 201 prismáticos/telescopio 6 623 telescopio 7 1750 8 4744 9 y más débil > 100000

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 (jgcasta@terra.es) http://www.desarrollosms.com/astro/ocultaciones/manual.php

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