Observatorio de Sant Gervasi

M.P.C.-I.A.U A90. Observatorio astronómico privado dedicado a la fotometría CCD

....................................................... Josep Mª Coloma .........................................................................

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Fotometría de estrellas binarias eclipsantes

 

¿En qué consiste?

El análisis de las observaciones CCD de este tipo de estrellas durante los instantes en que se producen los eclipses entre sus componentes, es un efectivo método para obtener valiosa información acerca de su comportamiento. Generalmente, se toman imágenes de forma consecutiva para registrar toda la gradual disminución y el posterior aumento de la luminosidad conjunta de las componentes del sistema cuando se produce un eclipse primario, esto es, cuando la más pequeña y brillante órbita tras la más grande y fría. Tras realizar la fotometría diferencial, podemos construir una curva de luz donde se la magnitud se represente en el eje de las ordenadas y el tiempo transcurrido en las abscisas, obteniendo normalmente una curva con forma de letra "V". Sólo resta calcular el instante en el cual se ha registrado la mínima luminosidad con la mayor precisión temporal posible.

Al tiempo que emplea una componente en realizar una órbita completa en torno a su estrella compañera se le denomina periodo, o lo que es lo mismo, al tiempo que separa los mínimos de dos eclipses consecutivos. En consecuencia, conociendo el periodo de una determinada estrella binaria eclipsante y el momento (normalmente expresado en DJH) en el cual se produce un mínimo, estamos en disposición de calcular cuándo se producirán los siguientes. A este "momento de referencia" se le denomina época.

Una vez calculado el momento teórico del mínimo de un eclipse (partiendo de su periodo y época) lo restaremos del momento del mínimo que obtendremos de nuestra observación fotométrica y posterior análisis. Así averiguaremos el "desfase" temporal entre ambos al que se denomina O-C (Observado - Calculado). Generalmente, los periodos y las épocas a utilizar son los indicados en el General Catalogue of Variable Stars . Los valores O-C que se van obteniendo conforme se van produciendo eclipses suelen presentar oscilaciones. Si éstas se muestran de forma gráfica (valor O-C en ordenadas y número de ciclos en abscisas), puede apreciarse su oscilación y su tendencia.

 

Un ejemplo de gráfico O-C de la estrella RT Per, obtenido de la extensa base de datos de

Bob Nelson.

Se aprecia cómo los valores mantienen un incremento lineal hacia positivos desde el ciclo 13000 aprox.

Las gráficas O-C muestran información acerca del comportamiento de la estrella:

  • Incrementos lineales, positivos o negativos, pueden significar que las componentes se alejen o se aproximen entre sí.
  • Variaciones en la posición del plano orbital con respecto a la visión desde la Tierra.

 

Antes de comenzar

En primera instancia, resulta PRIMORDIAL asegurar una sincronización del reloj de nuestro PC de control de cámara con la hora UT real, tarea sencilla hoy en día gracias a las múltiples opciones de sincronizaciones con relojes atómicos vía Internet.

Otro importante factor a tener en cuenta, principalmente si se trabaja con telescopios portátiles, es la necesidad de extremar el cuidado a la hora de contrapesar a la montura y proceder a su puesta en estación, ya que el seguimiento del campo deberá prolongarse en muchos casos durante varias horas.

 

Planificación y sistemática

El Observatorio de Sant Gervasi participa activamente en el programa de seguimiento de estrellas binarias eclipsantes propuesto desde A.A.V.S.O. y que incluye a 56 astros. El primer paso consistió en confeccionar un calendario de efemérides para el año 2005, para lo cual se utilizó, entre otros, el programa EBMin23 .

Bajo las premisas de una posición del Sol mínimamente a 10º bajo el horizonte y momentos de mínimo calculados a partir de 30º sobre el horizonte, para las coordenadas de la ciudad de Barcelona se listaron 3809 eclipses. La fotometría diferencial por síntesis de abertura se realiza con el programa LAIA (Laboratorio de Análisis de Imágenes Astronómicas, del G.E.A. ) y el cálculo del mínimo con AVE (Análisis de Variabilidad Estelar, también del G.E.A. y desarrollado por Rafael Barberá).

 

Ejemplo de encabezado de un reporte para AAVSO. Los datos en dos columnas son la fecha DJ y el diferencial de magnitud respecto a las estrellas de referencia utilizadas.
   
Algunos eclipses primarios observados desde el Observatorio de Sant Gervasi durante la campaña A.A.V.S.O. 2004-2005
 
 

SW Lac

 
Curva fotométrica Imagen Datos

Fecha: 23-Noviembre-2004

Nº imágenes: 250

Tiempo exposición: 30 segundos

Filtro: V

 
 
Mínimo DJH Error O-C Época Periodo Ciclos Fuente Análisis
2453333,36541 0,00009 -0,0949 2445275,3477 0,32072 25125 GCVS 4

El valor encontrado está de acuerdo con los calculados por diversos autores desde ciclos cercanos al 10000 y que muestran una tendencia lineal a valores O-C negativos.

 

 
 

RT Per

 
Curva fotométrica Imagen Datos

Fecha: 30-Noviembre-2004

Nº imágenes: 251

Tiempo exposición: 30 segundos

Filtro: V

 
 
Mínimo DJH Error O-C Época Periodo Ciclos Fuente Análisis
2453340,41592 0,00024 +0,0525 2433376,0583 0,84940 23504 GCVS 4

El valor encontrado está en acuerdo con el obtenido por Bob Nelson el 7 de octubre de 2002 correspondiente al ciclo 22579, mostrando una disminución en la pendiente de la tendencia hacia valores positivos observados desde el ciclo 13000 aproximadamente.

 
 

ET Ori

 
Curva fotométrica Imagen Datos

Fecha: 29-Diciembre-2004

Nº imágenes: 289

Tiempo exposición: 30 segundos

Filtro: V

 
 
Mínimo DJH Error O-C Época Periodo Ciclos Fuente Análisis
2453369,43305 0,00032 -0,00475 2426684,283 0,95093 28062 GCVS 4

El valor O-C encontrado no está en acuerdo con la tendencia lineal hacia valores positivos mostrada en los datos de AAVSO. No obstante la dispersión de éstos es muy elevada. Se requieren futuras observaciones.

 
 

EQ Tau

 
Curva fotométrica Imagen Datos

Fecha: 21-Enero-2005

Nº imágenes: 182

Tiempo exposición: 30 segundos

Filtro: V

 
 
Mínimo DJH Error O-C Época Periodo Ciclos Fuente Análisis
2453392,41969 0,00054 -0,028774 2440213,325 0,34134848 38609 GCVS 4

El valor encontrado está en acuerdo con los publicados por los autores de los IBVS 4559, 5056, 4559, 5463 y 5493, mostrándose una tendencia lineal de O-C hacia valores negativos más pronunciada desde el ciclo 15000 aproximadamente.

 
 

RW Com

 
Curva fotométrica Imagen Datos

Fecha: 28-Abril-2005

Nº imágenes: 104

Tiempo exposición: 60 segundos

Filtro: V

 
 
Mínimo DJH Error O-C Época Periodo Ciclos Fuente Análisis
2453489,40348 0,00068 -0,01918 2440022,4163 0,237346 56740 GCVS 4

El valor encontrado está de acuerdo con los calculados por diversos autores y que muestran una tendencia lineal a valores O-C negativos.

 
 

CC Com

 
Curva fotométrica Imagen Datos

Fecha: 18-Mayo-2005

Nº imágenes: 103

Tiempo exposición: 60 segundos

Filtro: V

 
 
Mínimo DJH Error O-C Época Periodo Ciclos Fuente Análisis
2453509,41093 0,00023 -0,0135 2439533,583 0,22068628 63329 GCVS 4

El valor encontrado está de acuerdo con el publicado en IBVS 5484 y el obtenido por Bob Nelson el 9 de enero de 2003 correspondiente al ciclo 59430, siendo más positivos que los previstos y manifestando así una clara variación en la tendencia exponencial de los valores O-C.

 
 

V508 Oph

 
Curva fotométrica Imagen Datos

Fecha: 2-Junio-2005

Nº imágenes: 136

Tiempo exposición: 60 segundos

Filtro: V

 
 
Mínimo DJH Error O-C Época Periodo Ciclos Fuente Análisis
2453524,42537 0,00021 -0,013673 2450950,5658 0,344792129 00856 IBVS 4712

El valor encontrado está en acuerdo con los valores publicados por diversos autores y que muestran un claro cambio en la tendencia de los valores O-C desde el ciclo -5000 aproximadamente, pasando de tendencia positiva a tendencia negativa.

 
 

DI Peg

Curva fotométrica Imagen Datos

Fecha: 23-Diciembre-2005

Nº imágenes: 78

Tiempo exposición: 60 segundos

Filtro: V

 
 
Mínimo DJH Error O-C Época Periodo Ciclos Fuente Análisis

2453728,3065

0,00027 -0,01758

2445196,488

0,711817 11986 GCVS 4

Considerado un sistema triple, la tercera componente perturba a la pareja eclipsante y produce variaciones de los valores O-C, con tendencia hacia valores negativos desde el ciclo 5000 aprox. No obstante, esta observación parece revelar una leve inflexión hacia valores positivos.

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