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ESTRELLAS VARIABLES: Observación

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Mu Cep

Estrella variable irregular supergigante roja, Mu Cephei, la famosa “Estrella Granate”

ESTRELLAS VARIABLES:
SUS TÉCNICAS DE OBSERVACIÓN

Las estrellas variables se nombran de acuerdo a la denominada designación de Harvard, compuesta por números y letras. Ejemplo : 213843 SS Cygni.
Las cuatro primeras cifras indican la hora y minutos en ascensión recta, y las dos últimas la declinación de la estrella en grados, calculadas para el meridiano del año 1900. Si las dos últimas cifras, van subrayadas o con el signo menos delante, significa que la variable en cuestión tiene declinaciones negativas, estando situada por tanto, al Sur del Ecuador celeste.
Las letras que dan nombre a la variable, fueron asignadas por la Unión Astronómica Internacional, de la siguiente manera : A la primera estrella variable conocida en la constelación, le fue asignada la letra R , a la siguiente S, y así sucesivamente hasta llegar a la Z. Despúes se empezaron a repetir las letras RR, SS, etc. hasta ZZ. Entonces se empezó con la AA, AB, etc.
Hay constelaciones en las que fue necesario, despúes de la variable nº 334 (denominada QZ), seguir numerando variables, por lo que se empezó a numerarlas y nombrarlas con la letra V seguida con el nº de variable, comenzando a partir de la V 335. (Como curiosidad, conviene saber que en la constelación de Sagitario, hay censadas cerca de 4800 variables).
USO DE LAS CARTAS DE VARIABLES
La AAVSO recomienda que se fije la posición de la variable en un buen Atlas, antes de buscarla directamente en el cielo. Una vez situada la variable en el Atlas, podemos apuntar a esa región celeste con el buscador del telescopio, intentando situar la estrella variable con respecto a alguna estrella brillante cercana. Con la ayuda de un buen Atlas (los mejores disponibles en la actualidad son el Uranometria 2000 y/o el Millenium) , centraremos en el campo del telescopio esta estrella brillante, (mediante triangulación de estrellas , star-hoping, etc. ) ; despúes y con la carta de la variable en cuestión podremos identificar y observar la variable. Recuérdese que las coordenadas de la variable, son para el año 1900, en caso de quererla buscar por aparatos electrónicos tipo GoTo, Synscan, Autostar, etc., o cualquier otro tipo de círculos graduados electrónicos.
En cuanto al uso de cartas para identificación y observación de variables, conviene aclarar los diversos tipos de carta que podemos usar (todas las cartas que se muestran son copyright por AAVSO y se reproducen por cortesía de esta organización, decana en el estudio de las estrellas variables):
Cartas a
Estas cartas cubren un área de 15 x 15 , mostrando estrellas con magnitud igual o superior a la 7,5. Sirven para identificar la zona de la esfera celeste donde se encuentra la variable.

R CRB - A

Cartas b
Cubren un área de 3º, mostrando estrellas hasta de magnitud 10-11. Estas cartas se obtuvieron de los mapas Durchmusterung (DM) estando las estrellas dobles subrayadas. Comprenden el campo cercano a la variable, pudiendo empezar a usarse el telescopio.

R CRB - B

Cartas c
Son para usarlas con telescopios de 75 – 100 mms. de abertura. Alcanzan hasta magnitud 12,5

R CRB - C

Cartas d,e,f,
Son para usar con telescopios de aberturas superiores a 15 cms. Son generalmente ampliaciones obtenidas de catálogos fotográficos, o bien dibujadas a mano con telescopios de grandes aberturas. Muestran estrellas débiles de hasta magnitud 15-16. Estas cartas sirven para identificar a estrellas pulsantes, en su mínimo de luz, y sobre todo a variables eruptivas con máximos y mínimos de débil magnitud. El campo estelar de este tipo de carta se circunscribe a 4‘ – 5’ de arco alrededor de la variable.

R CRB - D

.Carta d – R Crb

R CRB - F

Carta f – R Crb

Antes de hacer la comparación, conviene estar seguro de que el campo estelar que tenemos en el ocular, coincide con el campo de la variable. Se deben usar aumentos grandes, si la variable es tenue, o está en un campo estelar muy congestionado.
Cuando se está seguro de haber identificado correctamente a la variable, se puede hacer el cálculo de su brillo, tomando como referencia estrellas de brillo constante, que a partir de ahora denominaremos “estrellas de comparación”. En la siguiente dirección de Internet, de la AAVSO americana pueden ser seleccionadas y cargadas las cartas para la observación de todo tipo de variables http://www.aavso.org/vsp

GRADOS DE COMPARACION Y ESTIMACION DE LA MAGNITUD DE LA VARIABLE

Existen varios métodos para la determinación de magnitudes de la estrellas variables, destacando entre ellos por su sencillez y precisión el método de los “grados” de Argelander.
Este método funciona de la siguiente manera : “En el campo estelar de la estrella variable, elegiremos dos estrellas , una de superior brillo (A) que la variable (V), y otra de brillo inferior (B).. Como las magnitudes de A y B son conocidas, con las estimaciones de diferencia de magnitud entre A y V, y V y B, podremos calcular la magnitud visual aparente de la estrella variable.

Las estimaciones de diferencia de brillo, se realizan con la siguiente escala de valores:

Grado 1 :
Diremos que A es más brillante que V, en un grado (A (1) V), cuando ambas estrellas parecen de igual brillo al primer golpe de vista, pero después de un examen atento y sosegado, parece, salvo raros instantes, que A es ligeramente más brillante que V

Grado 2 :
Diremos que A es más brillante que V en dos grados, (A (2) V), cuando ambas estrellas parecen de igual luminosidad a la primera ojeada, pero, rápidamente y sin vacilación, observamos que A es más brillante que V

Grado 3 :
Diremos que A es más brillante que V en tres grados (A (3) V), cuando una ligera diferencia en brillo entre ambos astros se aprecia desde el primer momento

Grado 4 :
Diremos que A es más brillante que V en cuatro grados (A (4) V), cuando hay una notable diferencia de brillo entre A y V

Grado 5 :
Podremos decir que (A (5) V), cuando observemos que entre ambos astros, hay una verdadera desproporción de brillo
Despúes de realizada la comparación entre A y V, se efectuará por el mismo método la comparación entre V y B, pudiendo obtenerse expresiones del tipo :
A (2) V (1) B ; A (3,5) V (1,5) B ; A (4) V (2,5) B

Como se puede comprobar, se pueden dar valores intermedios, cuando la adjudicación de grados exactos no sea posible. Lo que si se recomienda al usar este método de Argelander, es no usar grados más alla del 4, porque se va perdiendo progresivamente precisión en los resultados de las mediciones.
Una vez obtenidas las expresiones de los grados de comparación, podemos deducir la magnitud visual aproximada de la variable, mediante la siguiente fórmula:
m V = Ma + (a / a+b ) (Mb – Ma )

siendo :
m v = Magnitud visual de la variable
Ma = Magnitud visual de la estrella de comparación A
Mb = Magnitud visual de la estrella de comparación B
a = Grado de comparación de la estrella más brillante A, con la variable V
b = Grado de comparación de la estrella de inferior brillo B, con la variable V

se recomienda que entre el brillo de ambas estrellas de comparación, A y B, haya como mínimo 0,4 magnitudes y 1,4 magnitudes como diferencia máxima.

 

Para aclarar el uso de esta fórmula, podemos poner un ejemplo práctico. En efecto, supongamos que tenemos la expresión A (2) V (3) B, y que Ma = 8,8 y Mb = 10,0; entonces la magnitud visual de la variable, de acuerdo a la expresión, será :

M v = 8,8 + 2 / 5 (10,0 – 8,8 ) ; M v = 9,28

Si la estrella variable no es posible observarla, por encontrarse en una magnitud muy débil, es muy importante apuntar la magnitud límite por debajo de la cual no vemos estrellas de magnitud más débil en el campo de la variable; este valor límite le representaremos con la expresión > (por ejemplo >13,5); con esta observación, significaremos que la variable estaba más tenue que la magnitud límite estelar observada. (estas observaciones negativas son muy importantes en el estudio de las variables eruptivas, ya que su subida al ser muy rápida, es posible acotarla exactamente con estas observaciones negativas)

INSTRUMENTAL

De entrada, a simple vista, y sin necesidad de ayuda óptica, se pueden observar 140 variables.
No obstante, se pueden dar una serie de indicaciones para la observación de variables , de acuerdo con su magnitud visual :
¤ Magnitud comprendida entre 2,5 y 4,5
Recomendable realizar las observaciones a simple vista.
¤ Magnitud entre 4,5 – 7,5
Deben ya usarse prismáticos (los más aconsejables por su fácil manejo, son los 7 x 50 ), o bien el buscador de telescopio (generalmente la mejor abertura es de 8 x 50).
¤ Magnitud por encima de la 8
Se deben realizar las observaciones con el telescopio.

A continuación se da una lista en la que aparece la magnitud límite en función de la abertura del instrumento; debe tenerse en cuenta que esta magnitud límite es la teórica, por lo que casi nunca podremos alcanzar estas magnitudes, a no ser que tengamos una noche muy buena de transparencia atmosférica. sin viento ni turbulencia atmosférica

 

 

ABERTURA TELESCOPIO (mms.) MAGNITUD VISUAL LÍMITE
30 9,5
50 10,6
60 11,0
80 11,6
110 12,3
150 13,0
200 13,6
250 14,1
320 14,6
400 15,2

 

 

SELECCION DE VARIABLES Y FRECUENCIA DE OBSERVACION .

Según las instrucciones comunicadas por la AAVSO a sus miembros, la selección y frecuencia de observación de las variables, se realizará de la siguiente manera :

Variables que no deben ser estudiadas visualmente :
a) En función de su variación luminosa
Las variables que tengan una variación en brillo de 0,5 a 1 magnitudes, no deben ser observadas visualmente, ya que este tipo de objetos deben de ser estudiados con fotómetros fotoeléctricos o cámaras CCD.

b) En función del tipo de variable
Las binarias eclipsantes, cefeidas clásicas, y cefeidas del tipo RR Lyrae, no serán observadas normalmente, ya que aparte de requerir técnicas especiales de observación, es necesario para su observación, disponer de cartas especiales para las estrellas de comparación.

c) Frecuencia y observación de variables para seguimiento visual:
c) Según tipo de estrella variable:
c1) Variables de Largo Período y Semirregulares
Deben ser observadas una vez cada 10 días. Observaciones más frecuentes no son útiles, pudiendo originar errores acumulativos en sus curvas de luz.
c2) Variables Irregulares
Si la estrella varía lentamente, una observación por mes puede valer; si varía más rápidamente, se pueden hacer observaciones con más fecuencia.
c3) Variables Cataclísmicas (Novas, variables U Gem, Z Cam, Z And, R Crb, etc…)
Estas variables deben ser observadas en cada noche despejada. Cuando las novas enanas están en su mínimo, una observación por noche es suficiente. Si la estrella es observada en subida o bajada de luz, se pueden hacer 2 ó 3 observaciones de su magnitud por noche, para así obtener una curva de luz lo más fidedigna posible.

En general, la AAVSO recomienda las siguientes pautas observacionales para todos sus programas de observación:
1.- Variables de Largo Período (Miras) y Semirregulares.
Son recomendadas para observadores noveles, ya que al tener grandes variaciones de luz, son de fácil observación, estando además muchas de ellas situadas cerca de variables brillantes, que pueden usarse como referencia estelar para buscar a la variable. Con 3 ó 4 observaciones al mes (una semanal) es suficiente. Las cartas del tipo a y b deben ser usadas para localizar a la variable, y las cartas c y d para realizar las estimaciones de magnitud.
2.- Variables Eruptivas y Cataclísmicas.
Una vez que el observador ha adquirido la suficiente experiencia, puede dedicarse a estudiar variables mucho más tenues y de superior dificultad en su identificación. Las variables del tipo Novas enanas, Z Cam, Z And, R Crb, etc.. son las variables indicadas. Como estas variables tienen un comportamiento completamente impredecible, es necesaria su observación durante todas las noches despejadas.
3.- Novas clásicas y Supernovas.
Una vez que el observador ha adquirido amplia experiencia puede intentar dedicarse a la “búsqueda” y “captura” de Novas y Supernovas. Esta es una labor que el aficionado debe plantearse sin ningún tipo de plazo temporal transcurrido el cual dejaría de realizar esta labor, sino con el afán de conocer todavía más y mejor el cielo, y quizás si la suerte y la constancia acompañan, encontrar alguno de estos espectaculares objetos astronómicos…
Todas las observaciones realizadas, deben ser enviadas a los Centros Coordinadores (AAVSO estadounidense, VSNET japonesa, AFOEV francesa, Coordinadores de Grupo , etc.) tan pronto como se pueda , en las primeras fechas del mes posterior a las observaciones, en el formato standard de recogida de observaciones; en la actualidad y con los medios informáticos a nuestro alcance, las observaciones casi se puedan hacer a tiempo real, mandando los datos de las mismas, esa misma noche o al día siguiente.
Por último, se cita una lista una lista de variables de fácil localización y seguimiento para observadores noveles que quieran iniciar sus primeros pasos como observadores de variables. Algunas estrellas son únicamente observables con telescopios de pequeña abertura en su máximo brillo ( U Gem, Z Cam, SS Cyg ), mientras que otras variables lo son incluso a simple vista ( Mira Ceti, Chi Cyg). Para alguna de las estrellas figura su carta en páginas posteriores:

 

VARIABLES PARA TELESCOPIOS DE PEQUEÑA ABERTURA (7 – 20 CMS)MONTURA DOBSONIANA / ECUATORIAL
0214-03 OMICRON CETI (MIRA CETI)
023133 R TRI
043274 X CAM
0455-14 R LEP
054920 U ORI
072708 S CMI
074922 U GEM
081473 Z CAM
094211 R LEO
103769 R UMA
123160 T UMA
123961 S UMA
134440 R CVN
141954 S BOO
142584 T CAM
154428A R CRB
154615 R SER
162119 U HER
163266 R DRA
1701-15 R OPH
180531 T HER
1842-05 R SCT
194632 CHI CYG
193449 R CYG
205923 R VUL
213843 SS CYG
230110 R PEG

 

 

 

FRACCIONES DE DIA JULIANO
El calendario Juliano fue elegido para su utilización en el campo de las variables, porque es un calendario que prácticamente no ha tenido variación de día, numerados consecutivamente desde el día de su origen, que fue a mediodía del 1 de Enero del año 4713 antes de Cristo. Esta fecha fue seleccionada por Scaliger, en el siglo XVI, a causa de que en este día, coincidía el inicio de 3 calendarios antiguos.
El día Juliano comienza a mediodía, a diferencia del día civil que comienza a medianoche.
A continuación se refleja un cuadro con las fechas julianas desde el año 2010 al 2030. Todas las fechas citadas son para el 1 de cada mes reflejado, y a todas las fechas debe ser sumada la cantidad de 2.450.000 (a partir de Marzo de 2023, habrá que sumar 2.460.000)

 

 

MES A Ñ O
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
ENERO 5198 5563 5928 6294 6659 7024 7389 7755 8120 8485 8850
FEBRERO 5229 5594 5959 6325 6690 7055 7420 7786 8151 8516 8881
MARZO 5257 5622 5987 6352 6717 7082 7449 7814 8179 8544 8910
ABRIL 5288 5653 6018 6383 6748 7113 7480 7845 8210 8575 8941
MAYO 5318 5683 6048 6413 6778 7143 7510 7875 8240 8605 8971
JUNIO 5349 5714 6079 6444 6809 7174 7541 7906 8271 8636 9002
JULIO 5379 5744 6109 6474 6839 7204 7571 7936 8301 8666 9032
AGOSTO 5410 5775 6140 6506 6870 7235 7602 7967 8332 8697 9063
SEPTIEMBRE 5441 5806 6171 6536 6901 7266 7633 7998 8363 8728 9094
OCTUBRE 5471 5836 6201 6566 6931 7296 7663 8028 8393 8758 9124
NOVIEMBRE 5502 5867 6232 6597 6962 7327 7694 8059 8424 8789 9155
DICIEMBRE 5532 5897 6262 6627 6992 7357 7724 8089 8454 8819 9185

 

MES A Ñ O
2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030
ENERO 9216 9581 9946 60311 60677 61042 61407 61772 62138 62503
FEBRERO 9247 9612 9977 60342 60708 61073 61438 61803 62169 62534
MARZO 9275 9640 60005 60371 60736 61101 61466 61832 62197 62562
ABRIL 9306 9671 60036 60402 60767 61132 61497 61863 62228 62593
MAYO 9336 9701 60066 60432 60797 61162 61527 61893 62258 62623
JUNIO 9367 9732 60097 60463 60828 61193 61558 61924 62289 62654
JULIO 9397 9762 60127 60493 60858 61223 61588 61954 62319 62684
AGOSTO 9428 9793 60158 60524 60889 61254 61619 61985 62350 62715
SEPTIEMBRE 9459 9824 60189 60555 60920 61285 61650 62016 62381 62746
OCTUBRE 9489 9854 60219 60585 60950 61315 61680 62046 62411 62776
NOVIEMBRE 9520 9885 60250 60616 60981 61346 61711 62077 62442 62807
DICIEMBRE 9550 9915 60280 60646 61011 61376 61741 62107 62472 62837
CONVERSIÓN DE HORAS, MINUTOS Y SEGUNDOS DE TIEMPO, EN FRACCIONES DE DÍA JULIANO.
Se citan las tablas de conversión, así como un par de ejemplos prácticos.

 

24 Horas = 1,0 D.J.
1 Hora = 0,041666 d.j. 1 minuto = 0,000694 d.j. 1 segundo = 0,000011 d.j.
T.U. 12 horas = 0,00 1 minuto = 0,0006 1 segundo = 0,00001 d.j.
13 horas = 0,0416 2 minutos = 0,0013 2 segundos = 0,00002 d.j.
14 horas = 0,0833 3 minutos = 0,0020 3 segundos = 0,00003 d.j.
15 horas = 0,125 4 minutos = 0,0027 4 segundos = 0,00004 d.j.
16 horas = 0,1666 5 minutos = 0,0034 5 segundos = 0,00005 d.j.
17 horas = 0,2083 6 minutos = 0,0041 6 segundos = 0,00006 d.j.
18 horas = 0,25 7 minutos = 0,0048 7 segundos = 0,00008 d.j.
19 horas = 0,2916 8 minutos = 0,0055 8 segundos = 0,00009 d.j.
20 horas = 0,3333 9 minutos = 0,0062 9 segundos = 0,0001 d.j.
21 horas = 0,375 10 minutos = 0,0069 10 segundos = 0,00012 d.j.
22 horas = 0,4166 20 minutos = 0,0138 20 segundos = 0,00023 d.j.
23 horas = 0,4583 30 minutos = 0,0207 30 segundos = 0,00034 d.j.
1 hora = 0,5416 40 minutos = 0,0276 40 segundos = 0.00046 d.j.
2 horas = 0,5833 50 minutos = 0,0345 50 segundos = 0,00057 d.j.
3 horas = 0,625
4 horas = 0,6666
5 horas = 0,7083
6 horas = 0,75
7 horas = 0,7916
8 horas = 0,8333
9 horas = 0,875
10 horas = 0,9166
11 horas = 0,9583

 

Ejemplo práctico :

11h 45m 37 s 23h 17m 53s
11 horas = 0,9588 23 horas = 0,4583
40 minutos = 0,9227 10 minutos = 0,0069
5 minutos = 0,0033 7 minutos = 0,0048
30 segundos = 0,00034 50 segundos = 0,000578
7 segundos = 0,00008 3 segundos = 0,00003
FRACCIÓN DE DÍA JULIANO
0,9895 0,4707
FORMATO DE RECOGIDA DE LAS OBSERVACIONES
Las Organizaciones Internacionales especializadas en la recogida y análisis de datos sobre estrellas variables, tales como la AAVSO, VSNET y la AFOEV, tienen modelos standarizados para recoger las observaciones de variables. Para obtener estos modelos, se puede entrar con contacto con ellas, a través de sus páginas WEB, que figuran en la parte final de este documento.
PROGRAMAS DE OBSERVACION
Los programas de observación de variables son proyectados por las Organizaciones Internacionales especializadas, por lo que es válido lo anteriormente citado, es decir que cualquier observador interesado debe ponerse en contacto con estas Organizaciones.
Como orientación, conviene saber que continuamente hay proyectos internacionales de observación de variables, tanto por parte de astrónomos profesionales como de entidades científicas tales como la NASA, ESA, etc. en programas de observación de variables cataclísmicas del tipo Novas Enanas, variables R Crb, Novas clásicas y Supernovas brillantes; uno de tales proyectos se está llevando a cabo desde hace bastantes años, por científicos del IUE (International Ultraviolet Explorer); otros proyectos se llevan a cabo con satélites de tipo ROSAT, ASCA, Hipparcos, EUVE, Chandra, HST, ASASSN, etc. etc.

 

RECOMENDACIONES FINALES
Antes de comenzar a observar variables, es aconsejable tener muy en cuenta los siguientes consejos :
– Cartas de comparación y secuencia
Seguridad absoluta, con la ayuda de la carta de comparación, en la identificación de la variable.
Usar cartas de comparación con secuencias estelares fiables, que hayan sido realizadas por Organizaciones Internacionales reconocidas como la AAVSO estadounidense.
– Variables rojas
Cuando se realizan observaciones de variables de color rojo, como las del tipo Mira, se recomienda realizar las comparaciones rápidamente, ya que estas variables rojas tienden a excitar la retina en mayor medida que las variables azuladas, cuando son observadas durante un lapso extenso de tiempo. Este efecto es conocido como efecto Purkinje.
– Variables débiles
Cuando realizamos observaciones de variables débiles, se recomienda identificar a la variable, por visión “indirecta” o de reojo, hasta estar seguro de su presencia.
– Experiencia
Empezar siempre la carrera de variabilista, por variables sencillas situadas cerca de estrellas de referencia brillantes; una vez adquirida la suficiente experiencia, ya habrá tiempo de observar variables débiles y difíciles. Todo a su tiempo…

 

DIRECCIONES DE ORGANIZACIONES DE VARIABLES ESPAÑOLAS Y EXTRANJERAS

La Organización Internacional decana en la recogida, análisis, cartas de comparación, etc., es la American Association of Variable Star Observers (AAVSO), con más de 100 años de historia al servicio de la Astronomía. (fue fundada en 1911). La AAVSO dispone la mejor WEB sobre variables en toda la Red, siendo fácilmente accesibles por Internet todos los recursos que ofrece a los Astrónomos No Profesionales interesados en la estrellas variables (cartas, informaciones urgentes, Circulares, técnicas de observación, etc. )
Su dirección electrónica es la siguiente: http://www.aavso.org

Otra Organización que está desempeñando un papel muy importante en el estudio de estrellas variables es la VSNET japonesa (Variable Star Network). Son encomiables su rapidez y eficiencia en la comunicación de nuevos descubrimientos, cartas de observación, seguimiento de la evolución del brillo de los objetos, etc.
La dirección electrónica de su página Web es: http://www.kusastro.kyoto-u.ac.jp/vsnet

Otra Organización internacional con amplia experiencia en observación de variables es la British Astronomical Association
Su dirección electrónica es http://www.britastro.org/vss/

 

 

En España, y desde 1989 ha sido creado el Grupo de Variables y Supernovas “M 1”, que está subvencionado por el Centro Astronómico de Avila. Su principal cometido es el seguimiento de variables (estrellas cataclísmicas principalmente), búsqueda y seguimiento de Supernovas brillantes. Edita anualmente un Informe, (explosiones observadas, curvas del luz de SN brillantes, objetos en estudio y seguimiento especial, etc.) en el que se recogen los resultados de las observaciones efectuadas el año anterior por los miembros del Grupo de observadores

Su dirección electrónica es : http://personales.jet.es/drodrig/caa.htm

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