Por: José M.Candelaria
Son muchas las formas de investigación científica y seria que puede realizar un astrónomo aficionado, algunas de ellas son sencillas y no requieren de uso de equipos especializados, pero otras requieren vasto conocimiento y equipo mas complejo. En este caso hablaré de una de las tareas que aunque complicada, es muy satisfactoria y tan ardua que rivaliza con las que pueda realizar un astrónomo profesional.
Si algo está en la palestra científica de orden astronómico en nuestros días son los exoplanetas, ellos han revolucionado el concepto de lo que creíamos del universo. El primer exoplaneta, de nombre 51 Pegasi fue descubierto en 1995 por los astrónomos Michel Mayor y Didier y desde entonces utilizando diversas técnicas como la velocidad radial, astrometría, microlentes gravitatorios y la que nos compete en este momento, el método de tránsito planetario entre otros, ya son miles los exoplanetas descubiertos.
Como dicho anteriormente, el método utilizado por los astrónomos aficionados para seguir el rastro de un exoplaneta es el método de tránsito, el cual consiste en observar fotométricamente una estrella anfitriona y detectar sutiles cambios en la intensidad de su luz cuando un planeta orbita por delante de ella. Éste método es ampliamente usado por los aficionados puesto que requiere modesto equipo logrando grandes aportes a la comunidad científica de suma importancia.
Modelo de Tránsito
Este método requiere un telescopio, preferible de focal corta para tener mas estrellas en un campo de visión mas amplio y menos problemas de guiado, montura preferiblemente ecuatorial, una cámara ccd monocromática (algunos con relativo éxito han usado una cámara dslr),filtros fotométricos los cuales no son imprescindibles pero si muy útiles y sobre todo mucho deseo, esfuerzo y paciencia, la cual debe ser una virtud en un astrónomo aficionado.
A modo de guía corta he aquí algunas recomendaciones para lograr realizar una curva de luz de un tránsito de exoplaneta.
Conocer las especificaciones de nuestra cámara, sus limitaciones y linealidad. En la medida posible, tomar el número de exposiciones mas fiable en el momento justo antes de que la cámara comienza a perder linealidad, (la cantidad de fotones a la cual sensor puede convertir en electrones en determinado tiempo y numero de exposiciones) . Mejor dicho, hasta donde o cuanto podemos exponer.
Ejemplo de linealidad en una cámara.
Al igual que en la astrofotografía hacemos calibrado con tomas dark y flat, es importante calibrar nuestras tomas con estas.
Determinar el tiempo de exposición en una medida adecuada para evitar los inconvenientes del centelleo en las estrellas. Una medida de 120 a 180 segundos es adecuada pero lo que verdaderamente determinará el tiempo de exposición lo será la calidad de nuestra atmosfera y la extinción atmosférica (El valor de la extinción atmosférica depende de la altura del objeto en el cielo, siendo menor en el cenit y es mayor cerca del horizonte. Se calcula multiplicando la curva de extinción atmosférica típica por la masa de aire media calculada durante la observación). El centelleo de las estrellas cae a la mitad cada vez que multiplica por 4 el tiempo de exposición.
Ejemplo de curva de luz afectada por dispersión culpa del centelleo.
El mismo tránsito con poca dispersión.
Enfoque. Este tiene varios factores ya que es importante determinar primero la respuesta lineal de la cámara ya antes mencionada. El enfoque se puede perder de manera imperceptible al ojo en la medida que la exposición se acerca al límite de respuesta lineal de la cámara. En estrellas poco brillantes es imprescindible un buen enfoque y de ser necesario subir el tiempo de exposición muy cerca del límite. En estrellas brillantes no debemos reducir el tiempo de exposición aunque nos sobre luz de la estrella. Para corregir este exceso de luz es conveniente un ligero pero bien calibrado desenfoque sin pasarnos del límite de tiempo de exposición.
Guiado. En la medida posible es de mucha conveniencia tener un autoguiado, no es imprescindible ya que los tiempos de exposición son cortos, pero debemos evitar que las estrellas deambulen por el sensor de la cámara para evitar falsas mediciones.
El uso de filtros no es imprescindible pero será de gran ayuda, muy en especial el filtro R en tránsitos a baja altura y el I que minimiza las diferencias provocadas al elegir estrellas de distinto color.
El momento a elegir para comenzar a hacer una curva de luz de un exoplaneta es una a dos horas antes de comenzar el tránsito y concluir igualmente de una a dos horas luego de finalizar el tránsito. Aunque siempre es bueno elegir un lugar lejos de la contaminación lumínica, no es tan necesario como lo es en la observación o en la astrofotografía, incluso una noche de luna es buena para seguir el tránsito de un exoplaneta.
Elegir una estrella de calibrado junto a la estrella anfitriona a veces es un poco complicado. Es necesario entender que vamos a calcular la magnitud aparente de la estrella anfitriona con una o varias estrellas de calibrado, la cual escogemos buscando cartas celestes o en organizaciones dedicadas a la variabilidad de las estrellas como la AAVSO .
Existen herramientas que nos pueden ayudar con la forma de calcular la magnitud de la estrella anfitriona con las de calibrado. Una de estas herramientas es Fotodif, el cual es un software muy completo y prácticamente necesario para crear una curva de luz de un exoplaneta o para calcular la magnitud de una estrella variable. Para descargar fotodif puede hacerlo desde el siguiente enlace: http://www.astrosurf.com/orodeno/fotodif/Setup_FotoDif_3.95.exe
Con esto no pretendo que de primera instancia usted se convierta en un experto calculando magnitudes estelares y rastros de exoplaneta, pero a modo introductorio espero que en usted se desarrolle el deseo de crecer un poco mas dentro de la astronomía aficionada y expandir las fronteras que solo existen en nuestra imaginación ya que en la astronomía literalmente el cielo es el límite.
Bibliografía: http://www.astrosurf.com/orodeno/fotodif/., Liga Iberoamericana de Astronomía., http://www.aavso.org/