Curso "Introducción a las Estrellas Variables" - Lección Primera

Instituto Copérnico

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Qué es una estrella variable

Una estrella variable (qué es una estrella se verá en la Lección 2), es aquella cuyo brillo presenta fluctuaciones con el tiempo. Es decir, que la luz que proviene de dicha estrella no permanece siempre constante. Esas variaciones no se deben a causas de nuestra atmósfera, sino que se originan en la propia estrella o en su entorno próximo.  

Si se toma un par de ejes cartesianos ortogonales ubicando, en las ordenadas, el brillo de la estrella (que se mide en magnitudes) y, en las abscisas, el tiempo (representado en Días Julianos y fracción) , se obtendrá una curva que llamaremos "curva de luz", y que representará las variaciones lumínicas de la estrella. Dicha curva servirá para estudiar cada variable en particular, según su tipo. En la animación se puede observar la variación, durante la noche del 13 de febrero de 2001, de la estrella de variación muy rápida V393 Carinae (ver cómo se designa a las estrellas variables), en imágenes tomadas por Víctor Buso y reducidas por Gabriel Ferrero y Jaime García, y su evolución, simultáneamente, en la curva de luz.  

La curva de luz es una importante característica de las estrellas variables, y cada tipo de estrella variable tiene una curva en particular que lo determina. Esa tipología implica conocimientos de las características y las propiedades de las estrellas en general que, en las estrellas variables, se manifiestan especialmente.

Es por eso que, en la segunda lección, nos dedicaremos a estudiar a las estrellas, en general, sus parámetros y características, así como las técnicas que utilizan los astrónomos para estudiarlas.   

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Cómo se mide el brillo de las estrellas

Magnitud es el término con que se designa al brillo aparente de las estrellas. Hiparco de Nicea (190-125 a.C.) clasificó a las 1080 estrellas visibles desde Rodas, en seis clases según su brillo. A las más brillantes les asignó la primera magnitud, mientras que a las más débiles les adjudicó la sexta. Desde allí utilizamos la escala de magnitudes para medir el brillo de las estrellas. La escala se ha refinado muchísmo y hoy se admiten varios lugares decimales. La estrella más brillante del cielo, Sirius, ya no es de magnitud 1 sino que se le asigna la magnitud -1,56. Cuando se utilizan técnicas de observación que no incluyen al ojo, como las imágenes digitales o la fotografía, se puede llegar a magnitudes superiores a la 20. Cuanto mayor el número, menor es el brillo.

Los astrónomos aficionados pueden medir las magnitudes comparando los brillos de estrellas de magnitud conocida con el de la estrella variable, para lo cual disponen de cartas de observación (mapas del cielo donde se identifican las estrellas) y secuencias de comparación (estrellas de magnitud conocida). En la imagen puede verse la carta de observación de la estrella variable l Carinae (elaborada por Sebastián Otero) y se ha ampliado una parte para percibir la secuencia de comparación, que son las estrellas que poseen números a su lado, que son las magnitudes y colores.

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Cómo se mide el tiempo en Astronomía

Durante el año 1582, el astrónomo francés Joseph J. Escalígero (1540-1609) introdujo el día juliano o fecha astronómica. Esta surgió debido a la incomodidad existente en la determinación de las fechas en años, meses, días, etc. El día juliano consiste en acumular los días transcurridos desde el 1 de enero del año 4713 a.C., a las 12 horas de T.U. Es importante mencionar que tal denominación fue impuesta por el astrónomo francés en memoria de su padre, Julius C. Escalígero (1484-1558).

Para la obtención del día juliano en su parte entera, deberá utilizarse la tabla incluída a tales efectos (ver Apéndice II del Manual de Observación). Allí se encontrará el día juliano para cada mes, entre enero de 1900 y diciembre de 2099. A esta cantidad se sumará el número de día del mes que se desea calcular y luego la fracción decimal. Para obtener ésta se seguirá el siguiente procedimiento: dividir las horas por 24, los minutos por 1440 y los segundos por 86400, luego se sumarán estas cantidades, lográndose así el día juliano con la fracción correspondiente. Esto se verá mejor en un ejemplo:

Se desea calcular el da juliano y fracción que representa al 12 de enero de 2002, a las 21 horas 17 minutos 23,7 segundos de T.U.

Primero se obtendrá la fracción:

 Y ahora se calculará la parte entera: (de la tabla se obtiene el día juliano para enero 0 de 2002).

Es importante destacar que el día juliano cambia a las 12 horas del mediodía, lo cual implica que, durante el tiempo de observación, no debe cambiarse de fecha.

El día juliano para la fecha actual de su máquina es: 

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Cómo se designa a las estrellas variables

Como todas las estrellas, las variables tienen una nomenclatura determinada, que sigue las siguientes reglas:

1) Si la estrella tiene nombre propio lo retiene. ( Car)

2) Si no, primero se la designa con el siguiente conjunto de letras (VV Pup):

3)  Una vez agotadas las combinaciones de letras, se usa la letra V seguida del número de orden de descubrimiento, a partir del 335 (V362 Vel).

Las variables también usan otra designación, que está relacionada con su posición en el cielo (coordenadas). Esta designación tuvo su origen en el Observatorio de Harvard en EE.UU, y consiste en formar un número de seis cifras utilizando las coordenadas ecuatoriales celestes (similares a la longitud y latitud geográficas) que la estrella tenía el 1 de enero del año 1900 a las 0 hs de Tiempo Universal (TU). Esas coordenadas son la Ascensión Recta (que equivale a la longitud geográfica y es el ángulo entre el meridiano celeste que une a la estrellacon los polos celestes y el meridiano origen - como el de Greenwich, en la Tierra - que es el que pasa por el equinoccio vernal, en el cielo - este ángulo se mide en horas y minutos de tiempo, en lugar de en grados y minutos de arco) y la Declinación (que equivale a la latitud geográfica, que es el ángulo entre la estrella y el ecuador celeste - que se ubica a 90° de los polos celestes- y se mide positiva al norte y negativa al sur). El número de Harvard o designación se arma tomando de la Ascensión Recta las dos cifras correspondientes a las horas y las dos correspondientes a los minutos, mientras que de la Declinación, las dos correspondientes a los grados, así se forma el número de seis dígitos. En el caso de tratarse de declinación negativa, o sea Sur, se cambia la tipografía de las dos últimas cifras, o bien se las subraya, o bien se subraya toda la designación, o se agrega un signo negativo a la declinación o a toda la designación. Cuando dos o más variables ocupan el mismo lugar en coordenadas, se agrega al número de Harvard una letra romana minúscula, comenzando por la a en orden de descubrimiento.

Ejemplos: 123668 R Mus; 094211 R Leo; 165030a RR Sco; 0929-62 R Car; -055686 R Oct; etc.

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Cómo se reportan las observaciones

El formato oficial para la confección de reportes de estrellas variables que utyilizamos en el Instituto Copérnico es el de AAVSO (American Association of Variable Star Observers).

Existe una planilla de Excel que se puede bajar de de Internet en esta misma página  http://www.institutocopernico.org/soft/planobs.zip
El archivo compactado con Winzip (disponible en http://www.winzip.com) contiene dos planillas. Una que tiene las funciones para generar los reportes y la otra que tiene la base de datos de validación para obtener el número de Harvard o designación.
En la planilla del reporte hay varias hojas, de las cuales se debe llenar, la primera vez, la que identifica al observador, en la hoja Aux. Luego se debe usar la primera hoja, la que tiene la fecha en la solapa, cargando la estrella, el día, la hora, la magnitud, la estima y la carta, y automáticamente genera el reporte en 3 formatos: AAVSO, IAU y VSNET. Es conveniente usar una planilla diferente para cada día de observación.
Las planillas con los formatos no se pueden modificar (están protegidas), sólo la que se cargan las observaciones y la Aux.
Periódicamente se publican actualizaciones de la planilla de validación, que sugerimos actualizar para incluir nuevas estrellas.

El formato de AAVSO es:

La carta de AAVSO puede ser Standard "S" o Preliminar "P" luego va la escala A, B, C, D ó E y el año de edición.

Además de la página de AAVSO, en la página de Sebastián Otero se encuentran cartas de estrellas variables que pueden http://ar.geocities.com/varsao/cartas_de_variables.htm.

Para reportar a nuestra base de datos, es necesario mandar un mensaje con las líneas del reporte únicamente a variables-at-institutocopernico.org, pues poseemos un software que lee los reportes automáticamente.

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